RedacciónLa Asamblea Nobel del Instituto Karolinska otorgó el Premio Nobel de Fisiología o Medicina 2026 al estadounidense Karl Deisseroth, de la Universidad de Stanford, y a los alemanes Peter Hegemann, de la Universidad Humboldt de Berlín, y Georg Nagel, de la Universidad de Würzburg, por sus descubrimientos sobre los canales iónicos activados por la luz y la optogenética.
El trabajo de los tres científicos permitió desarrollar una metodología que hace posible controlar mediante luz la actividad de neuronas determinadas dentro de un cerebro vivo. La herramienta comenzó a utilizarse en laboratorios de todo el mundo y permitió avanzar sobre interrogantes que durante décadas estuvieron entre los grandes desafíos de la investigación cerebral: cómo se generan los recuerdos, las emociones y determinados comportamientos.
“El trabajo de los premiados permitió convertir a la luz en una herramienta para controlar la actividad de células vivas”, sintetizó Lisandro Otero, investigador del Instituto de Biología Ambiental y Salud (Inbias), dependiente del Conicet y de la Universidad Nacional de Río Cuarto.
Para Mariano Boccia, investigador del Conicet en el Instituto de Tecnología Farmacéutica y Biofarmacia de la Facultad de Farmacia y Bioquímica de la Universidad de Buenos Aires, la expansión de la técnica fue particularmente rápida.
“Desde que Deisseroth publicó su trabajo en 2005, la optogenética se extendió por laboratorios de todo el mundo con una velocidad inusual para una técnica nueva. Hoy sus aplicaciones van mucho más allá de la curiosidad científica”.
El investigador explicó que, en el ámbito de la investigación básica, la optogenética permitió acceder a circuitos neuronales que anteriormente resultaban difíciles de estudiar, incluidos aquellos relacionados con la memoria, el miedo, la toma de decisiones, la adicción y el sueño.
Las aplicaciones clínicas más concretas alcanzadas hasta ahora se concentran en el campo de la restauración de la visión, según señaló Boccia.
El especialista explicó que el ojo presenta una característica que lo convierte en un objetivo particularmente adecuado para las terapias génicas optogenéticas: su transparencia y accesibilidad. La estrategia consiste en introducir el gen de una opsina en células de la retina que permanecieron vivas después de una enfermedad degenerativa, con el objetivo de que vuelvan a responder a la luz.
Boccia recordó que en 2021 se publicó el primer caso de un paciente con retinitis pigmentosa que, luego de recibir una terapia de este tipo, consiguió recuperar parcialmente la capacidad visual.
“Es un resultado todavía limitado, pero es la prueba de que esta tecnología puede traducirse en tratamientos reales”, sostuvo.
Las investigaciones también avanzan hacia otras aplicaciones. Entre ellas aparecen estrategias para abordar la epilepsia, con la posibilidad de detectar y detener una convulsión cuando comienza; tratamientos para el dolor crónico; aplicaciones vinculadas con arritmias cardíacas y desarrollos destinados a mejorar los implantes cocleares en personas con pérdida auditiva.
En el área de los trastornos psiquiátricos, el estudio de los circuitos afectados en patologías como la depresión resistente y el trastorno obsesivo-compulsivo podría contribuir a identificar nuevos blancos terapéuticos.
De acuerdo con el comunicado de la Academia sueca, la técnica permitió identificar con precisión qué células nerviosas dentro de redes extremadamente complejas participan en distintas funciones cerebrales.
A partir de estas herramientas se identificaron circuitos relacionados con el dolor, las conductas sociales, la sed y la ingesta de alimentos, entre otras funciones. También se localizaron células nerviosas involucradas en procesos que van desde la regulación del ritmo circadiano hasta la generación de fiebre como respuesta a la activación del sistema inmunitario.
El origen de esta revolución científica se encuentra en una pregunta aparentemente simple: ¿cómo consigue un alga microscópica llamada Chlamydomonas desplazarse hacia la luz?
Boccia explicó que, a comienzos de la década de 2000, Hegemann y Nagel descubrieron en este organismo una proteína denominada canalrodopsina, ubicada en su superficie. Esta proteína funciona como una especie de puerta molecular que se activa con la luz.
Cuando recibe luz azul de una determinada longitud de onda, la proteína se abre y permite el ingreso de partículas eléctricamente cargadas, generando un impulso nervioso. El paso decisivo fue comprobar que, al introducir el gen de esa proteína en otras células nerviosas, esas células también podían adquirir sensibilidad a la luz.
Mientras Hegemann y Nagel identificaban la canalrodopsina, Deisseroth avanzó en una aplicación decisiva: introdujo el gen de esa proteína en células nerviosas de ratas.
Al exponerlas a luz azul, logró activar una señal nerviosa. Posteriormente, consiguió utilizar ese mecanismo como un interruptor controlado por luz en células nerviosas dentro de los cerebros de ratones vivos, lo que permitió obtener nuevas evidencias sobre el funcionamiento cerebral.
La diferencia con las técnicas anteriores fue sustancial.
Antes de la optogenética, explicó Boccia, para estimular una determinada región del cerebro se recurría a la electricidad. Ese procedimiento activaba simultáneamente distintos componentes de la zona intervenida, incluidas neuronas, células de soporte y vasos sanguíneos, por lo que resultaba difícil determinar qué elemento era responsable de una respuesta específica.
Con la optogenética, en cambio, se hizo posible seleccionar grupos determinados de neuronas y activar o inhibir su actividad, permitiendo establecer relaciones causales entre la acción de esas células y una conducta, un recuerdo o una emoción.
Una de las principales ventajas del desarrollo reconocido con el Nobel consiste precisamente en la posibilidad de establecer relaciones de causa y efecto.
Ya no se trata únicamente de observar qué células o circuitos se encuentran activos, sino de encenderlos o apagarlos de manera selectiva y analizar qué sucede como consecuencia.
“Los científicos que ganaron el Premio Nobel de Medicina demostraron que era posible utilizar pulsos de luz para activar o inhibir de manera muy precisa determinadas células nerviosas, incluso dentro del cerebro de animales vivos”, explicó Otero.
Según el investigador, este avance dio origen a una metodología que revolucionó el estudio de los circuitos neuronales, pero sus alcances comenzaron posteriormente a extenderse hacia otros campos de la biología.
Actualmente existen aplicaciones experimentales en células cardíacas, células madre y células tumorales, además de investigaciones orientadas al control de procesos como la señalización intracelular, la expresión génica y la migración celular, entre otras funciones.
El reconocimiento a Deisseroth, Hegemann y Nagel pone así en el centro de la escena a una herramienta que transformó una propiedad de la luz en una forma de intervenir con precisión sobre células vivas y, especialmente, sobre los complejos circuitos que gobiernan el cerebro.
