El enfoque del NICHD en la investigación tecnológica a menudo conduce a avances y tratamientos que benefician directamente a pacientes de todas las edades y procedencias.
El año pasado, los investigadores del NICHD se llevaron el primer premio en el 46.º Concurso anual de fotomicrografía Nikon Small World por una foto de un pez cebra juvenil. La foto ganadora se tomó con un microscopio confocal y combina 350 imágenes individuales para revelar una vista superior de un pez cebra con su esqueleto, escamas y sistema linfático "marcados" con fluorescencias. Además de su belleza y claridad, la imagen es significativa porque se tomó como parte de un esfuerzo que condujo a un descubrimiento revolucionario: el pez cebra tiene vasos linfáticos dentro de su cráneo. Antes se pensaba que estos vasos solo se encontraban en mamíferos, y su descubrimiento en peces podría acelerar y revolucionar la investigación relacionada con los tratamientos para enfermedades que ocurren en el cerebro humano, incluidos el cáncer y el Alzheimer.
En un estudio financiado por el NICHD, los investigadores adaptaron métodos de prueba prenatal no invasivos, que se utilizan actualmente para diagnosticar trastornos genéticos en el feto, para ayudar a predecir otros tipos de complicaciones del embarazo, como la diabetes gestacional y la preeclampsia. El equipo del estudio desarrolló un método para identificar rastros de material genético denominado ADN libre de células que se desprende de la placenta y otros órganos hacia el torrente sanguíneo de la mujer durante el embarazo. Luego, el equipo encontró ciertos patrones en estos rastros genéticos que estaban relacionados con la diabetes gestacional y la preeclampsia. Estos patrones fueron evidentes apenas en el primer trimestre, mucho antes de que se diagnosticaran estas afecciones con las pruebas existentes. En general, los hallazgos muestran que tales firmas genéticas pueden detectarse temprano y pueden servir como biomarcadores para identificar a las mujeres embarazadas en riesgo de sufrir ciertas complicaciones relacionadas con el embarazo.
Otro equipo de científicos respaldados por el NICHD desarrolló una mejor manera de realizar análisis de sangre de diagnóstico para los recién nacidos . Obtener muestras de sangre de pacientes pediátricos es un desafío y, para los recién nacidos, puede provocar una pérdida de sangre acumulativa capaz de causar anemia y otros problemas de salud. Los investigadores utilizaron volúmenes muy pequeños (menos de 50 microlitros) que son similares a gotas de sangre. Su plataforma de prueba de microfluidos digitales es mucho más rápida y fácil de usar que los métodos de prueba actuales, y desarrollaron más de dos docenas de pruebas únicas, cada una con una aplicación clínica importante para recién nacidos y pacientes pediátricos.
En otro estudio, los investigadores financiados por el NICHD lograron hacer un avance importante en el campo de la rehabilitación médica y las prótesis controladas por el cerebro . Por lo general, las personas que utilizan este tipo de dispositivos requieren un "reentrenamiento" diario que lleva tiempo y limita el grado en que una persona puede controlar su dispositivo. Los investigadores respaldados por NICHD evitaron esta calibración diaria al agregar un componente de aprendizaje automático a sus algoritmos. Su interfaz denominada "plug and play" redujo el tiempo necesario para que un usuario "domine" su dispositivo. La nueva interfaz incluso permitió al usuario "recordar" cómo usar su dispositivo sin necesidad de recalibración o reentrenamiento durante más de 40 días. Un uso tan rápido y estable puede transformar potencialmente el campo de las prótesis controladas por el cerebro.
Los investigadores respaldados por el NICHD están avanzando en métodos de neuroimagen para mejorar la recuperación de los pacientes con accidente cerebrovascular . El equipo del estudio identificó una forma de utilizar los resultados de las neuroimágenes, sobre todo las oscilaciones de baja frecuencia, como un biomarcador del grado de lesión de una persona y su potencial para recuperar la capacidad de moverse después de sufrir un accidente cerebrovascular. Estos hallazgos son especialmente importantes porque los efectos del accidente cerebrovascular varían mucho de una persona a otra. Identificar a los pacientes que pueden beneficiarse de un determinado tipo de tratamiento o enfoque de rehabilitación puede ayudar a adaptar los tratamientos y optimizar la recuperación.
Por último, pero no menos importante, un equipo diferente de investigadores financiados por el NICHD desarrolló un material flexible que potencialmente puede transformar los implantes quirúrgicos por dispositivos neurológicos . Una limitación importante en el uso de estos productos bioelectrónicos es que los bebés, los niños y los adolescentes a medida que crecen, superan los implantes y, a menudo, necesitan cirugías adicionales para reemplazar sus dispositivos. El equipo del estudio desarrolló una "electrónica Morphing" que puede adaptarse al crecimiento de un paciente. En su estudio, el equipo implantó con éxito sus dispositivos en ratas con un daño mínimo al nervio ciático a medida que los animales crecían y envejecían. Con estudios adicionales, el trabajo ofrece un camino para mejorar la atención quirúrgica pediátrica para trastornos y lesiones neurológicas.