El control del cerebro a través de la luz

“Si imaginamos que el cerebro es como un ordenador, la optogenética es como un teclado que nos ayuda a enviarle instrucciones muy precisas. En una herramienta que nos permite un control exquisito del cerebro”, explicó Edward Boyden, uno de los tres laureados por el Premio en Biomedicina de la VIII Edición de los Premios BBVA Fronteras del Conocimiento.

Este galardón ha recaído sobre tres neurocientíficos, Edward Boyden, catedrático de la Instituto Tecnológico de Massachusetts; Karl Deisseroth, catedrático de la Universidad de Stanford, y Gero Miesenböck, catedrático de la Universidad de Oxford, por el desarrollo y estudio de la optogenética, técnica que permite un estudio preciso del funcionamiento del cerebro.

Como explica el acta del jurado, la optogenética “ha revolucionado el estudio de la función cerebral y actualmente es empleada por neurocientíficos de todo el mundo”. “La optogenética ha conseguido ser la tecnología necesaria para activar e inactivar neuronas de animales vivos y, en consecuencia, se puede utilizar para establecer lazos causales entre la función de circuitos neuronales específicos y comportamientos distintivos”.

La peculiaridad de la optogenética reside en que ayuda a controlar la actividad de las neuronas seleccionadas simplemente con luz de una longitud de onda adecuada. En apenas cinco años, investigadores de todo el mundo han empezado a usar la optogenética para investigar funciones como el sueño, el apetito, la toma de decisiones, la percepción del tiempo o la formación de recuerdos así como para entender el funcionamiento de enfermedades como la epilepsia, la enfermedad de Párkinson, la depresión e incluso algunos tipos de ceguera.

De los tres investigadores, fue a Miesenböck a quien se le encendió la bombilla a finales de los noventa. Por aquel entonces, el fisiólogo se planteaba cómo mejorar el estudio de la actividad neuronal, aunque la optogenética tardó varios años en hacerse realidad. “En aquella época, yo investigaba sobre cómo visualizar la actividad de las neuronas usando proteínas sensibles a la luz; una tarde de sábado de repente me vino una idea: ¿no sería increíble no sólo leer la actividad del cerebro sino también poder controlar su actividad?”. Conseguir esto era un gran reto, pues como asegura Miesenböck, “en el campo de la Biología, para entender un sistema necesitas poder controlarlo de forma precisa, y eso había sido imposible antes en Neurociencia”.

“La principal aplicación de la optogenética es la investigación básica, la comprensión de cómo funciona el cerebro”, comenta Karl Deisseroth. El conocimiento de esta técnica, según el catedrático, posibilitará “todos los avances clínicos”. Deisseroth quiso recalcar que “hoy por hoy nadie está usando esta técnica para tratar pacientes”.

Los tres premiados resaltan que el primer objetivo de esta técnica es conocer mejor el cerebro. Por otro lado, también han destacado cómo el mejor conocimiento sobre los circuitos neuronales implicados en enfermedades permitirá desarrollar fármacos mucho más específicos que los actuales y que podrán actuar de manera más directa y específica.