Premio a tres científicos por usar la luz para conocer y alterar el cerebro

Una tarde de sábado de finales de los noventa, el neurocientífico Gero Miesenböck (Branau, Austria, 1965), tuvo una idea que cambiaría la forma de comprender el cerebro. "De repente pensé: ¿No sería increíble no solo leer la actividad del cerebro sino también poder controlar su actividad?". Ahí se sitúa el germen de la optogenética, una técnica que permite controlar la actividad de las neuronas utilizando la luz. "Si imaginamos el cerebro como un ordenador, la optogenética es el teclado que nos permite enviarle instrucciones muy precisas que permite un control exquisito del cerebro", ha explicado este martes por videoconferencia Edward Boyden (Texas, EE UU, 1979), catedrático del Instituto Tecnológico de Massachusetts (EE UU). Boyden ha ganado, junto a Miesenböck y Karl Deisseroth (Boston, EE UU, 1971), el premio Fronteras del Conocimiento de Biomedicina, otorgado por la Fundación BBVA y dotado con 400.000 euros, por impulsar y desarrollar esta técnica. El jurado, compuesto por seis científicos internacionales, ha considerado que la optogenética "ha revolucionado el estudio de la función cerebral y actualmente es empleada por neurocientíficos de todo el mundo".

En apenas cinco años, miles de grupos de estudio en todo el mundo han empezado a usar la optogenética para investigar funciones como el sueño, el apetito o la toma de decisiones, así como para entender los mecanismos de enfermedades como la epilepsia, el Párkinson o la depresión. "La optogenética permite conocer más sobre el funcionamiento del cerebro lo que sirve para acelerar la curación por ser una terapia más centrada", ha enunciado Deisseroth.

Una de las dianas sobre las cuales podría actuar la optogenética es la ceguera: reemplazando los fotoreceptores dañados en la retina con proteínas fotosensibles, según los tres neurocientíficos premiados. Miesenböck ha asegurado: "Se puede estimular la función óptica para restablecer funciones, quizás en un futuro podría ser posible volver a ver".

Históricamente, el conocimiento sobre las funciones que controla cada parte del cerebro se obtenía analizando las consecuencias de las lesiones en los pacientes. Después, se extendieron técnicas en el estudio del cerebro en vivo que permitían modificar la actividad de cientos o miles de neuronas, pero con escasa selectividad. "Faltaban técnicas para analizar concretamente qué cometidos cumplía cada grupo concreto de neuronas. Y ahí aparece la optogenética como una herramienta básica", ha señalado el catedrático de Neurociencias y miembro del jurado, Óscar Marín.

La optogenética permite actuar exclusivamente sobre las neuronas en las que previamente se han introducido proteínas sensibles a la luz. La proteína funciona como un interruptor de la célula, activándola o desactivándola en función de ráfagas de luz láser enviadas por los científicos. Los investigadores logran dirigirla a un grupo específico de neuronas empleando la genética. Por ejemplo, se inyecta en el cerebro un virus, que actúa como un taxi microscópico, en cuyo material genético previamente se han introducido los genes de la proteína fotosensible y que solo puede ser expresado en una población concreta de neuronas.

Este método fue recibido con escepticismo en sus inicios. "¿Controlar el cerebro con la luz? Nadie se creían que pudiera ser tan fácil, pero funciona. El cerebro es como un enorme circuito. Mediante estas proteínas sensibles a la luz nosotros podemos establecer conexiones, hacer el mapping", ha argumentado Miesenböck. La gran ventaja que señalan los tres desarrolladores de esta técnica es que puede ser adaptada según el experimento: "La optogenética permite comprender mejor el cerebro y usar este conocimiento para desarrollar tratamientos".

Sin embargo, de momento la optogenética es una investigación básica que se ha probado con animales pero sin aplicación clínica en los humanos. "El conocimiento que proporciona la optogenética hará posible todo los avances en la clínica, pero, hoy por hoy, nadie está usando esta técnica para tratar pacientes", ha dejado claro Deisseroth.