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“Si conseguimos averiguar cómo funciona el cerebro, cualquier terapia será más segura y efectiva”

Los neurocientíficos Boyden, Deisseroth y Miesenböck, padres de la optogenética, han sido galardonados en la VIII edición de los Premios Fronteras del Conocimiento en Biomedicina de la Fundación BBVA

Gero Miesenböck, catedrático de Biología Celular de la Universidad de Oxford;  Edward Boyden, catedrático de Ingeniería Biológica del MIT; Rafael Pardo, director de la Fundación BBVA, y Karl Deisseroth, catedrático de Bioingeniería y Psiquiatría de la Universidad de Stanford. Ampliar foto
Gero Miesenböck, catedrático de Biología Celular de la Universidad de Oxford; Edward Boyden, catedrático de Ingeniería Biológica del MIT; Rafael Pardo, director de la Fundación BBVA, y Karl Deisseroth, catedrático de Bioingeniería y Psiquiatría de la Universidad de Stanford.

¿Cómo puede la luz ayudar a investigar diversas funciones del cerebro, como como el apetito, la agresividad, las adicciones o el sueño? Los desarrolladores de la técnica de control  de la actividad cerebral conocida como optogenética lo han explicado esta mañana en Madrid, con motivo de su galardón en biomedicina en la VIII edición de los premios Fronteras del Conocimiento, otorgados por la Fundación BBVA. Edward Boyden, Karl Deisseroth y Gero Miesenböck han explicado en qué consiste esta técnica, que ya utilizan científicos de todo el mundo.

Las herramientas clásicas de la neurociencia tenían una serie de problemas, como que no permitían distinguir entre tipos celulares distintos o que el emplazamiento de los electrodos se realizaba según criterios "inciertos". "La optogenética desarrolla una forma de control a distancia, como un sistema de comunicación inalámbrica cuya señal es la luz y el receptor es una proteína fotosensible”, ha explicado Miesenböck. De este modo, la particularidad de la optogenética es que incluyendo dichas proteínas sensibles a la luz en las células del cerebro, se puede activar o inhibir su actividad de un modo muy preciso y selectivo, afectando solo a las neuronas que se desee.

Esta técnica, cuya principal aplicación es la investigación básica, está siendo de gran utilidad para comprender cómo funciona el cerebro. “Ese conocimiento hará posibles muchos avances clínicos, pero hoy por hoy nadie está utilizando la optogenética directamente para tratar pacientes”, ha puntualizado Deisseroth. Tal y como indica Miesenböck, para entender un sistema en biología es necesario controlarlo de forma precisa, y eso hasta ahora había sido imposible en la neurociencia. Para poder comprender cómo funcionan los circuitos cerebrales hacía falta una tecnología que permitiera controlar selectivamente las neuronas. Con la optogenética, según aclara Boyden, “se habla el lenguaje natural del cerebro, controlando la actividad neuronal con la precisión temporal del cerebro vivo intacto”.

Boyden actualmente se encuentra trabajando en el diseño de tecnologías que permitan mapear el cerebro, para entender cómo funciona y cuáles son las “autovías” de la información, los recuerdos o la toma de decisiones. “La optogenética, además, ha llevado a una explosión de nuevas aplicaciones y a una mejora en la comprensión de la codificación de los recuerdos, del control del sueño y de la vigilia o de cómo se regula la conducta sexual, entre otras cosas”, ha concretado el investigador.

La optogenética controla la actividad neuronal con la precisión temporal del cerebro vivo intacto

A falta de una comprensión profunda de los principios básicos que rigen el funcionamiento del cerebro, los neurocientíficos defienden que aún no estamos en un estadio que permita construir terapias específicas. Deisseroth cree que “si conseguimos averiguar cómo funciona el cerebro, cualquier terapia será más precisa, más poderosa, más segura, más eficaz y más efectiva”.

Actualmente la optogenética se está utilizando en animales, como los ratones o la mosca de la fruta, pero no en personas. Esto se debe, tal y como indican los galardonados, a que es una técnica agresiva que hace necesario introducir un cable de fibra óptica que lleve la luz al cerebro, por lo que antes de utilizarlo en personas se ha de garantizar su seguridad y valorar si su utilización está justificada. Sin embargo, a pesar de que aún no se haya empleado en seres humanos, Deisseroth cree que “algunos animales como el ratón tienen un cerebro mucho más pequeño que el de los seres humanos pero con muchas estructuras semejantes”. Miesenböck ha recalcado que no importa tanto la región del cerebro o la especie que se estudie, porque “los principios subyacentes se mantienen en especies superiores, incluyendo a las personas”.

Los tres investigadores han coincidido en que las optogenética abre la puerta a posibles aplicaciones clínicas muy interesantes en el futuro. Ellos opinan que actualmente esta técnica puede ayudar en especial a aquellos problemas vinculados al sistema nervioso periférico y a la retina, como la ceguera, el dolor postquirúrgico, el causado por la diabetes o el control intestinal. “En cuanto al sistema nervioso central, creo que puede ayudar a enfermedades como el párkinson o la epilepsia, pero con cautela porque la técnica en el cerebro aún no es tan eficaz como nos gustaría”, ha indicado Deisseroth.

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