Un artículo de investigación que propone un revolucionario modelo del cristalino del ojo humano, realizado en México con investigadores mexicanos en colaboración con una investigadora en Inglaterra, fue seleccionado entre los 30 mejores trabajos del área de Óptica en 2020. Este modelo abre el camino para, en el futuro, desarrollar lentes intraoculares que mimeticen el funcionamiento de este órgano.

“Single function crystalline lens capable of mimicking ciliary body accommodation” es el título del artículo publicado en junio de este año en la revista Biomedical Optics Express. En él participan Alfonso Jaimes Nájera (ITESM-INAOE-CICESE), Jesús Emmanuel Gómez Correa y Víctor Coello Cárdenas (CICESE), Barbara Pierscionek (Universidad de Staffordshire, Reino Unido) y Sabino Chávez Cerda (INAOE).

El artículo fue seleccionado por un panel de reconocidos científicos internacionales para la revista Optics and Photonics News como uno de los mejores 30 publicados este año.

Este trabajo tiene su antecedente en la tesis doctoral de Jesús Emmanuel Gómez Correa, egresado del INAOE, y en un artículo publicado por él, el Dr. Sabino Chávez y la Dra. Barbara Pierscionek en 2015, en los que ya se reportaba un modelo matemático que tomaban en cuenta la estructura y la densidad del cristalino. Dicho artículo fue reconocido en su momento como una de las tendencias a nivel mundial en Óptica Visual.

En este trabajo de 2020, que es la continuación de dicha investigación, se reporta un nuevo estudio que avanza hacia un modelo aún más cercano a la fisiología del ojo al utilizar una única función que permite determinar tanto la estructura como la densidad del cristalino del ojo humano. Esto abre el camino para, en el futuro, desarrollar lentes intraoculares que imiten el funcionamiento del cristalino.

En entrevista el Dr. Sabino Chávez comenta: “Vimos que es un modelo con un mejor funcionamiento que el anterior, por ello contactamos a nuestra colega en Inglaterra, quien es experta en fisiología del ojo, y a ella le gustó mucho, dijo que era excelente. Luchamos por dos años para que lo aceptaran, fue difícil porque cuando rompes un paradigma no es fácil que la comunidad adopte uno nuevo, pero lo logramos”.

A su vez, el Dr. Jesús Emmanuel Gómez explica acerca del proyecto: “El cristalino es una lente asimétrica, las partes anterior y posterior no son idénticas. En la mayoría de las investigaciones se hacen dos cosas: partir el cristalino en dos secciones y estudiar un lado y luego el otro, tanto en su forma como en su índice de refracción. El problema es que el cristalino además tiene una variación de su índice de refracción que va desde su centro hacia la cápsula que lo encierra. Es como si cortáramos una cebolla que tiene capas y cada capa tiene distinta densidad. Las densidades de cada capa del cristalino son diferentes, y la forma externa es asimétrica, así que o estudiaban la forma del lado anterior y del lado posterior o estudiaban el índice de refracción de cada lado y después los unían”.

El equipo científico encontró que con la función propuesta se puede variar simultáneamente tanto el índice de refracción del interior del cristalino como la forma de la superficie externa que lo encapsula utilizando un solo parámetro, agrega: “Ya no tenemos dos funciones, tenemos una sola función que hace variar tanto la forma externa de la cápsula como el comportamiento interno del índice de refracción y esto funciona bien porque es lo que hace el cristalino cuando enfocamos a diferentes distancias, y a este proceso se le llama acomodación. Al insertar nuestro modelo del cristalino en un ojo esquemático y variar un único parámetro logramos reproducir el proceso de acomodación del ojo humano haciendo que enfocara, de manera continua, a distintas distancias y eso nunca se había hecho, un ojo esquemático con cristalino de una sola función que reproduzca el comportamiento fisiológico del ojo humano.”

El Dr. Sabino Chávez refiere que hoy en día se cuenta con la tecnología de ingeniería de tejido que ha logrado reconstruir córneas utilizando impresión 3D con tejido vivo y artificial, “aunque no al 100 por ciento como para hacer trasplantes de córneas, pero se está avanzando mucho en esa dirección.”

Y apunta: “Este modelo depende de una función matemática que se puede programar en una computadora y realizar una impresión 3D de un cristalino. Hoy en día, desde el punto de vista tecnológico, no hay capacidad humana en todo el planeta para poder fabricar un cristalino que reproduzca las funciones del cristalino humano. Actualmente, quienes se someten a una cirugía de cataratas se les sustituye el cristalino por una lente intraocular que solo enfoca en un número finito de puntos, restringiendo su visión. A futuro, con los avances en tecnología de materiales e ingeniería de tejidos, se puede considerar la fabricación de una lente intraocular que mimetice al cristalino para tener una mejor visión en un rango continuo. Se abre el camino para que el día de mañana se tengan lentes intraoculares que funcionen lo más cercano posible al cristalino humano. Y ésta es sólo una aplicación de un sinnúmero que pueden aparecer en el futuro en distintos campos en los que las lentes son una parte fundamental.”