Nobel de Medicina reconoce la optogenética: controlar el cerebro con luz

Karl Deisseroth recuerda el momento exacto en que supo que algo extraordinario estaba sucediendo en su laboratorio de Stanford. Era 2004, y acababa de introducir un gen extraño en neuronas de roedor cultivadas en una placa de 24 pocillos. El gen provenía de un alga unicelular, un microbio tan distante evolutivamente de los mamíferos como es posible imaginar. Cuando expuso esas células a la luz, sucedió lo improbable: las neuronas se activaron. El marcador de activación brillaba en las células que portaban el gen del alga y habían recibido luz, mientras que todas las demás permanecían silenciosas. Fue, según sus propias palabras, un momento de mucha presión, complejidad, pero también de alegría. Ese descubrimiento accidental —porque Deisseroth admite que era el experimento con menos probabilidades de funcionar— daría origen a la optogenética, la técnica que acaba de ser reconocida con el Premio Nobel de Fisiología o Medicina de 2026, compartido con Peter Hegemann y Georg Nagel, quienes años antes habían identificado la proteína activada por luz llamada canalrodopsina-2.

La historia comienza una década antes, cuando Deisseroth era un joven médico en formación rotando por psiquiatría a finales de los noventa. Lo que lo impresionó entonces fue la magnitud del misterio: el cerebro permanecía opaco, literalmente y en sentido figurado. Miles de millones de células frágiles, transparentes y extraordinariamente rápidas, enterradas en el cráneo, realizaban cosas complejas que nadie comprendía realmente. Los tratamientos neuropsiquiátricos disponibles no eran tan eficaces como podrían serlo, y el problema fundamental era que se basaban en una comprensión incompleta de las células implicadas. ¿Qué hacían realmente esas células? ¿Cuál era su función exacta? Sin respuestas, el progreso se estancaba. Cuando Deisseroth decidió doctorarse en Neurociencia y crear su propio laboratorio, llevaba consigo una pregunta central: ¿podría usarse la genética para crear una intervención dirigida a un solo tipo de célula cerebral?

La respuesta llegó de un lugar inesperado. Deisseroth, con formación en biología molecular, sabía que cada célula cerebral posee genes distintos que la definen. Una neurona dopaminérgica tiene toda la maquinaria necesaria para fabricar dopamina; una serotoninérgica produce serotonina. Podrían distinguirse, podrían seleccionarse. Así que comenzó a probar distintos genes en neuronas, algunos convencionales de mamíferos, otros más exóticos. Fue casi por capricho que decidió intentar con el gen del alga, el que tenía menos probabilidades de funcionar. Y fue precisamente ese el que funcionó. Los genes de menor riesgo fracasaron; el gen de un microbio unicelular fotosintético triunfó en neuronas de mamífero frágiles. El descubrimiento fue tan inesperado que Deisseroth bautizó la técnica como optogenética: la capacidad de controlar nervios concretos del cerebro mediante luz.

Los primeros años trabajando con animales vivos fueron cruciales. El experimento inicial en células cultivadas ocurrió en 2004, pero no fue hasta 2007 cuando Deisseroth y su equipo demostraron que podían controlar el comportamiento de mamíferos que se movían libremente. Colocaron una fibra óptica en la corteza motora derecha de un ratón, la zona que controla el movimiento, y cuando accionaron el interruptor de luz láser, el ratón comenzó inmediatamente a girar hacia la izquierda. En cuanto apagaron la luz, se detuvo y los miró, como si nada hubiera sucedido. Ese momento de 2007 fue trascendental porque demostraba que habían recorrido la mayor parte del camino para hacer que la técnica funcionara en organismos vivos complejos.

Lo que cambió entonces fue la comprensión misma del cerebro. Con la capacidad de encender y apagar neuronas específicas a voluntad, los investigadores pudieron comenzar a desentrañar misterios que habían permanecido ocultos durante décadas. Identificaron células implicadas en el hambre y la sed, impulsos básicos de supervivencia. Encontraron circuitos que controlan la agresividad y la actitud defensiva, la crianza de los jóvenes, cómo se activan y desactivan simultáneamente los diferentes componentes de la ansiedad, la memoria y la motivación. La aplicabilidad general de la técnica quedó patente a lo largo de los años siguientes, expandiéndose hacia aplicaciones clínicas concretas.

Una de las más prometedoras es la restauración de la visión. En 2010, colegas europeos llevaron una de estas proteínas activadas por luz a muestras de ojo humano, específicamente a la retina, y funcionó. Tras estudios minuciosos en monos y en personas, en 2021 publicaron un artículo demostrando que habían devuelto la sensibilidad a la luz a las retinas de una persona completamente ciega por retinosis pigmentaria, una enfermedad neurodegenerativa. Esta aplicación, llamada optogenética directa, es complicada porque requiere administrar tanto el gen como la luz al paciente, pero representa un hito en la restauración de capacidades sensoriales perdidas.

Pero la vía más promisoria para la mayoría de los pacientes es lo que Deisseroth llama optogenética indirecta. En lugar de implantar genes y luz directamente en el cerebro, esta aproximación utiliza los conocimientos obtenidos al estudiar qué células intervienen en un síntoma específico para diseñar medicamentos dirigidos a esas células. Es algo de lo que la neuropsiquiatría ha carecido durante mucho tiempo: fármacos basados en una comprensión real de la biología subyacente. La optogenética indirecta avanza con fuerza en el autismo y la esquizofrenia, con ensayos que se acercan a sus fases finales. Para Deisseroth, cuya especialidad clínica es el autismo, la promesa es personal. Ve las dificultades que conllevan la irritabilidad y la ansiedad en estos pacientes, y cree que la optogenética puede dar lugar a nuevos medicamentos que realmente los ayudarán. El Premio Nobel de 2026 no es solo un reconocimiento al pasado; es una validación de un futuro en el que el cerebro, ese órgano que durante tanto tiempo permaneció impenetrable, comienza finalmente a revelar sus secretos.