Durante siete años, el neurocientífico británico Luke Bashford se formó como investigador postdoctoral en Estados Unidos, donde trabajó en interfaces cerebro-computadora (BCI), sistemas que vinculan la actividad cerebral directamente con dispositivos externos. Al registrar y decodificar señales eléctricas del cerebro para generar comandos informáticos, los dispositivos BCI permiten a las personas con movilidad limitada utilizar sus pensamientos para controlar tecnologías como teléfonos inteligentes, computadoras, sillas de ruedas y brazos robóticos. A diferencia de los dispositivos BCI no invasivos (dispositivos portátiles como sombreros o cintas para la cabeza que colocan electrodos en la parte exterior de la cabeza), los dispositivos BCI implantables en los que está trabajando Bashford requieren cirugía para colocar electrodos en o dentro del cerebro para acceder a información más confiable y rica. señales.
Gran parte de la investigación académica (y la mayor parte de la inversión comercial) se centra en las BCI implantables, porque su capacidad para proporcionar interfaces de asistencia de alto rendimiento es más potente que la de sus homólogos no invasivos. Pero implantar electrodos directamente en el cerebro conlleva riesgos obvios, por lo que los organismos reguladores supervisan de cerca los ensayos de BCI implantables. Los dispositivos BCI implantables más avanzados aún se encuentran en desarrollo en ensayos clínicos iniciales, y dicho sistema no ha sido aprobado para uso clínico en ningún lugar del mundo.
Índice de la Naturaleza 2024 Neurociencia
Estados Unidos tomó una iniciativa temprana en la regulación de la tecnología BCI implantable, lo que la convierte en un lugar atractivo para que trabajen investigadores como Bashford. Desde que el primer voluntario recibió un dispositivo BCI implantable en California en 2004, la mayoría de los aproximadamente 60 receptores a largo plazo han residido en los Estados Unidos. Allí también tienen su sede todas las empresas BCI más establecidas del mundo. La Administración de Alimentos y Medicamentos de Estados Unidos (FDA), que supervisa todos los ensayos de BCI implantables en Estados Unidos, ahora está familiarizada con la tecnología, afirma Bashford. “Haces una consulta y te responden con un marco realmente agradable de 'esto es qué hacer, cómo y por qué'”.
El dominio estadounidense genera preocupación sobre un posible acceso desigual a las tecnologías BCI implantables a medida que pasan del laboratorio a la clínica. Cuando Bashford dejó su puesto en la Universidad de California, Los Ángeles, en 2023 para trasladarse a la Universidad de Newcastle, en el Reino Unido, se dio cuenta de cuánto trabajo le llevaría lograr su objetivo de realizar los primeros ensayos clínicos de implantes en el país. implantes. BCI. En lo que respecta a los reguladores del Reino Unido, dice: “Definitivamente hay apetito por ello”. Pero la falta de experiencia del país con esta tecnología hace que obtener la aprobación para un ensayo clínico sea un proceso largo.
Bashford cofundó el Consorcio Nacional para la Regulación de la Neurotecnología (NCNR) en febrero con un grupo de investigadores y empresas del Reino Unido para ayudar a abordar el problema. Al forjar mayores vínculos entre académicos, médicos, industria, reguladores y responsables políticos, la NCRN pretende establecer directrices para los ensayos de neurotecnología en humanos, que espera que con el tiempo aceleren el acceso de los pacientes a dichos dispositivos en el NHS del Reino Unido.
La inversión privada mundial en interfaces cerebro-cerebro y otras neurotecnologías alcanzó aproximadamente 7.300 millones de dólares en 2020, un aumento de 22 veces con respecto a 2010. A medida que la investigación en esta área se generalice, es probable que los organismos reguladores nacionales desempeñen un papel. papel clave en el progreso de los ensayos. Los productos están evolucionando, afirma Tim Dennison, miembro del NCNR e ingeniero en neurotecnología de la Universidad de Oxford en el Reino Unido.
Competencia global
Ruten, la empresa que fabrica dispositivos BCI implantables, tiene sede tanto en Estados Unidos como en Japón. Como resultado, el cofundador Kazutaka Takahashi tiene experiencia de primera mano con las diferencias regulatorias entre los dos países. Dice que Japón carece de experiencia para evaluar nuevos dispositivos a través de la Agencia de Dispositivos Médicos y Farmacéuticos del país. “Todavía están intentando encontrar estándares que puedan aplicarse en ensayos clínicos”, afirma. En Estados Unidos, por el contrario, la Administración de Alimentos y Medicamentos ha establecido protocolos para ensayos de prefactibilidad de interfaces cerebrales implantables. Rutin está trabajando en terapias implantables basadas en tecnología BCI para personas paralizadas que tienen dificultad para tragar. Es casi seguro que cualquier prueba en humanos del dispositivo se realizará en los Estados Unidos, dice Takahashi, siguiendo los caminos marcados por la Administración de Alimentos y Medicamentos.
Del mismo modo, varias de las empresas emergentes de neurotecnología más grandes de Europa están desarrollando sus productos implantables en los Estados Unidos, siguiendo el camino de la FDA hacia la aprobación clínica y el acceso al mercado. Para el monitor de epilepsia implantable de la compañía, que requiere procedimientos de implantación similares a los requeridos por los dispositivos BCI, ir primero a los EE. UU. es un paso obvio, dice Carolina Aguilar, directora ejecutiva de INBRAIN Neuroelectronics. El dispositivo está diseñado para identificar la fuente de la actividad epiléptica de un paciente y, por lo tanto, sólo necesita implantarse durante un mes. En Estados Unidos, eso lo califica para el estatus de no cultivado, que requiere sólo pruebas en animales para obtener la aprobación de la FDA para uso clínico, dice Aguilar. En Europa, el dispositivo está clasificado como un implante crónico, que requiere pruebas en humanos para obtener la aprobación de la agencia reguladora de dispositivos médicos (MDR) de la Unión Europea.
Utah Array, un BCI implantable desarrollado por Blackrock Neurotech en Utah, puede estimular neuronas individuales o grupos de neuronas.Crédito: BlackRock Neurotech
La relativa facilidad con la que los investigadores y las empresas pueden desarrollar sus productos en Estados Unidos es un problema, afirma Takahashi, porque los primeros receptores de interfaces cerebrales implantables deben ser más representativos a nivel mundial. También le preocupa que las regulaciones de atención médica y las aseguradoras estadounidenses tengan demasiada influencia sobre la industria, lo que significa que sólo llegarán al mercado productos que coincidan con lo que quieren cubrir. “Si sólo un país lo hace, eso es malo”, dice Takahashi.
El dominio estadounidense en la región tiene mucho que ver con las importantes inversiones provenientes del gobierno y de empresas de capital de riesgo durante los últimos 25 años, dice Matt Angell, director ejecutivo de Paradromics, una empresa de BCI con sede en Austin, Texas. Hoy en día, la combinación de un panorama regulatorio bien establecido y el mercado de dispositivos médicos más valioso del mundo (valorado en 180 mil millones de dólares el año pasado) está atrayendo a empresas emergentes de todo el mundo. “El camino regulatorio para este tipo de dispositivos está mejor definido y las ruedas están mejor engrasadas en Estados Unidos que en Europa”, afirma Angel.
Además de las iniciativas que la FDA ha lanzado en los últimos años, como los Estudios de Viabilidad Temprana, que proporcionaron exenciones para pequeños estudios exploratorios en 2013, y el Programa de Dispositivos Avanzados, que se lanzó en 2016 para acelerar la comunicación entre los desarrolladores y los funcionarios de la FDA, Angell también cree que el aumento de nuevos reclutas de la agencia ha cambiado las reglas del juego. “Hasta 2010, diría que el proceso regulatorio se consideraba un proceso contradictorio, como un procedimiento judicial”, dice. “En 2024, se considera un proceso colaborativo. Si no hubiera habido una afluencia de una nueva generación de personas a la FDA, nada de esto habría funcionado”.
Vikash Gilga, director científico de Paradromics, añade que muchos de los nuevos empleados de la FDA que se ocupan de la neurotecnología eran anteriormente investigadores con experiencia directa en el campo. “Pueden actuar como traductores realmente influyentes entre los innovadores de dispositivos médicos y la FDA”, afirma Gilga. Señala la Implantable Cognitive Interfaces Collaborative, que la FDA estableció este año para reunir a reguladores gubernamentales, empresas, académicos y defensores de los pacientes, como un paso importante en el desarrollo de políticas relacionadas con las interfaces cognitivas implantables.
Beneficios para el paciente
No está claro si Estados Unidos seguirá siendo la ruta preferida de las empresas internacionales. INBRAIN está buscando aprobación para ensayos en humanos de su dispositivo de monitoreo de epilepsia tanto en EE. UU. como en el Reino Unido a través de la Agencia Reguladora de Medicamentos y Productos Sanitarios (MHRA). Aunque la Agencia Reguladora de Medicamentos y Productos Sanitarios requirió una “enorme cantidad de trabajo” como parte de su proceso de solicitud, la organización fue “un gran apoyo”, dice Aguilar. También es optimista sobre cómo el MDR de la UE actualizará sus vías regulatorias y dice que INBRAIN tiene la intención de probar un decodificador de voz BCI (un dispositivo implantable que registra la actividad neuronal relacionada con el habla en pacientes) en Europa. “Estamos hablando con varios investigadores que quieren conseguirlo desde una perspectiva europea”, afirma Aguilar. “Europa se está despertando porque tiene que hacerlo, porque ha visto las ventajas de la FDA”.
El beneficio para el paciente es otro factor importante en la forma en que los países eligen regular las BCI implantables. Los estándares universalmente aceptados para mantener seguros a los participantes en una investigación significan que el enfoque de ningún país es más riesgoso que el de otro, dice Denison. Pero las agencias reguladoras pueden diferir en cómo ven los beneficios de la ciencia exploratoria para pacientes individuales versus los beneficios clínicos potenciales para todos los usuarios futuros. “Cada país tiene una visión ligeramente diferente sobre lo que considera aceptable en términos de compensaciones”, afirma.
Después de mudarse de Estados Unidos al Reino Unido, Bashford experimenta esta tensión. Además de la falta de programas de estudios exploratorios dirigidos por la FDA, la aparente renuencia del Reino Unido a involucrar voluntarios en la investigación de dispositivos médicos en sus primeras etapas es indicativa de diferencias culturales entre las agencias reguladoras británicas y estadounidenses, dice Bashford. En Estados Unidos, existe una visión más amplia del beneficio para los pacientes, ya que participar en la investigación “sólo puede mejorar la perspectiva de una persona, darle un sentido de propósito, cuando de otro modo se quedaría atrás en los cuidados paliativos”, dice. Dennison añade que, en comparación con la FDA, la Agencia Reguladora de Medicamentos y Productos Sanitarios pregunta desde muy temprano en el proceso cómo ayudará el dispositivo a los futuros usuarios y cómo se puede evaluar eso desde el principio. “Me gusta el enfoque de MHRA porque me mantiene muy centrado en cuestiones de traslación”, afirma.
A medida que una empresa se acerca a su objetivo de llevar al mercado una BCI implantable, se deben abordar cuestiones relacionadas con el beneficio para el paciente. Synchron, una empresa con sede en Nueva York fundada con tecnología desarrollada originalmente en Australia, ha producido un dispositivo que permite a los destinatarios controlar un teléfono inteligente utilizando sus pensamientos. La compañía está en conversaciones con la Administración de Alimentos y Medicamentos de EE. UU. (FDA) sobre lo que tendría que mostrar un gran ensayo en humanos para obtener la aprobación para llevarlo al mercado. “Esta es una de las preguntas más importantes en este momento: ¿Cómo pensamos en los criterios de valoración clínicos en un estudio fundamental?” Dice Angle.
Por ejemplo, ¿debería evaluarse un dispositivo BCI implantable en función de la eficiencia con la que transmite señales desde el cerebro del usuario a la interfaz de la computadora, o de qué tan bien mejora el bienestar subjetivo del usuario? O quizás, más probablemente, ¿se medirá por el grado de control sobre una computadora u otro dispositivo externo? Se debe establecer el estándar correcto, afirma Angell, para garantizar que los dispositivos BCI implantables puedan salir del laboratorio y ofrecer beneficios significativos a los pacientes.