Controlar células nerviosas mediante pulsos de luz parecía una posibilidad propia de la ciencia ficción. Hoy es una herramienta utilizada en laboratorios para investigar con enorme precisión cómo determinados circuitos neuronales participan en recuerdos, emociones y comportamientos.
El Instituto Karolinska otorgó el Premio Nobel de Medicina a Karl Deisseroth, Peter Hegemann y Georg Nagel por sus descubrimientos relacionados con los canales iónicos activados por luz y la optogenética, avances que abrieron nuevas posibilidades para estudiar el cerebro.
Premio Nobel de Medicina por transformar la neurociencia
Hegemann y Nagel estudiaron la canalrodopsina, una proteína sensible a la luz presente en algas unicelulares. Posteriormente, Deisseroth consiguió utilizar estas proteínas como interruptores capaces de controlar células nerviosas mediante luz.
En 2005 publicó un trabajo que mostró cómo introducir estas proteínas en determinadas neuronas de ratones y activarlas utilizando luz azul. Así nació una herramienta capaz de intervenir sobre poblaciones específicas de células en milisegundos.
Esta precisión representa una diferencia importante respecto de métodos anteriores que estimulaban conjuntos más amplios de neuronas.
Actualmente, la optogenética permite investigar cómo determinados circuitos intervienen en procesos como memoria, miedo, adicción, movimiento y emociones. En animales, los investigadores incluso han conseguido modificar o recuperar determinados recuerdos mediante esta técnica.
De las algas a una herramienta utilizada en laboratorios
El origen de estos avances se remonta mucho más atrás. Durante el siglo XIX, el botánico ruso Andréi Famintsyn observó cómo algas unicelulares respondían a la luz. Investigaciones posteriores permitieron comprender los mecanismos moleculares responsables de ese comportamiento.
Décadas de conocimiento acumulado hicieron posible aprovechar el código genético de proteínas sensibles a la luz e introducirlo en neuronas de mamíferos.
La optogenética se utiliza actualmente para investigar enfermedades y trastornos como párkinson, epilepsia y depresión. También existen investigaciones que exploran sus posibilidades para restaurar determinadas funciones visuales.
El desarrollo del campo incluye además contribuciones de científicos como Edward Boyden y Gero Miesenböck. Este último ya había demostrado a comienzos de este siglo que podían introducirse proteínas sensibles a la luz en neuronas para controlarlas. Deisseroth y Boyden avanzaron después en el uso de canalrodopsinas para conseguir mayor precisión.
El reconocimiento destaca así una trayectoria científica construida a partir de descubrimientos realizados durante generaciones. De la observación de algas se llegó a una tecnología que permite investigar circuitos cerebrales mientras están funcionando.
El Premio Nobel de Medicina reconoce precisamente esa transformación del conocimiento básico en una herramienta que cambió la manera de estudiar el sistema nervioso.
