El “interruptor de luz” para neuronas que ayuda a entender el cerebro
Tres científicos fueron reconocidos por desarrollar una técnica que permite investigar circuitos relacionados con recuerdos, emociones y trastornos neurológicos.
Una proteína descubierta en un alga unicelular terminó convirtiéndose en una herramienta capaz de activar y desactivar neuronas mediante luz. El desarrollo permite estudiar circuitos del cerebro relacionados con recuerdos, emociones y comportamientos, según explicó BBC Mundo.
El avance forma parte de la optogenética, el campo por el que el estadounidense Karl Deisseroth y los alemanes Peter Hegemann y Georg Nagel recibieron este lunes el Premio Nobel de Medicina.
Esta disciplina permite estimular grupos específicos de neuronas y estudiar su participación en procesos como el aprendizaje, el miedo, la adicción y el movimiento. Su origen, sin embargo, se encuentra en una proteína presente en un alga unicelular.
Del alga a un interruptor para las neuronas
Peter Hegemann y Georg Nagel descubrieron en 2000 una proteína denominada canalrodopsina, localizada en la superficie de un alga unicelular capaz de desplazarse hacia la luz, de acuerdo con BBC Mundo.
Cuando recibe luz azul, la proteína abre un canal que permite el paso de iones y genera un impulso eléctrico. Los investigadores comprobaron que, al introducirla en otros tipos de células, estas adquirían la capacidad de responder a estímulos luminosos.
Karl Deisseroth trasladó este mecanismo a las células nerviosas. Introdujo la canalrodopsina en neuronas específicas del cerebro de ratones y utilizó un haz de luz azul para activarlas o desactivarlas. De esta manera, la proteína funcionó como un “interruptor” activado mediante luz.
El método permitió identificar circuitos relacionados con recuerdos y conductas, así como alterarlos.
¿Qué permite descubrir sobre el cerebro?
La optogenética permite intervenir sobre grupos específicos de neuronas a gran velocidad, en la misma escala temporal en la que estas células se comunican entre sí, según la información recogida por BBC Mundo.
En ratones, los investigadores han logrado eliminar o recuperar recuerdos mediante estímulos luminosos.
"Gracias a la optogenética, los investigadores han podido revelar los circuitos neuronales que gobiernan recuerdos, emociones y comportamientos específicos relacionados con trastornos neurológicos y psiquiátricos", señaló la Asamblea del Nobel en un comunicado citado por BBC Mundo.
La técnica también permite estudiar fenómenos como la memoria y la adicción, además de enfermedades como el párkinson y la depresión.
De las neuronas a los ensayos en humanos
Los investigadores también han dado "los primeros pasos" hacia el uso de la optogenética como tratamiento médico, explicó el Comité Nobel, de acuerdo con BBC Mundo.
En ensayos clínicos en curso, los científicos trabajan para devolver la visión a personas que la han perdido debido a la retinitis pigmentosa, una enfermedad que destruye los conos y bastones del ojo.
El procedimiento consiste en introducir una proteína especial en la zona dañada del ojo. Algunos pacientes recuperaron parcialmente la visión al utilizar unas gafas que emiten luz y activan las proteínas terapéuticas derivadas de las algas.
En el futuro, la optogenética podría conducir a tratamientos para trastornos neurológicos y sensoriales como el párkinson y la epilepsia.
Tres científicos detrás de la optogenética
El Premio Nobel de Medicina reconoció este lunes los trabajos de Deisseroth, Hegemann y Nagel en el campo de la optogenética.
Deisseroth trabaja en la Universidad de Stanford, en California; Hegemann, en la Universidad Humboldt de Berlín; y Nagel, en la Universidad de Würzburg, Alemania.
Los tres investigadores compartirán un premio de 12 millones de coronas suecas.
En 2025, el Nobel de Medicina fue concedido a los estadounidenses Mary Brunkow y Fred Ramsdell y al japonés Shimon Sakaguchi "por sus descubrimientos sobre la tolerancia inmune periférica". Los investigadores identificaron las células T reguladoras, que evitan que el sistema inmunitario ataque al propio organismo.
El Nobel de Medicina fue el primero de los galardones anunciados esta semana. Le seguirán los de Física, el martes, y Química, el miércoles.
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