Tres científicos ganan el Nobel de Medicina por encender y apagar neuronas con luz
La proteína en que se basa el método procede de Chlamydomonas, un alga unicelular que nada hacia las fuentes de luz.
Los científicos Karl Deisseroth, Peter Hegemann y Georg Nagel ganaron el Nobel de Fisiología o Medicina por la optogenética, un método para encender o apagar neuronas con luz, anunció el 5 de octubre la Asamblea Nobel del Instituto Karolinska.
El premio, de 12 millones de coronas suecas, se reparte a partes iguales entre Deisseroth (Instituto Médico Howard Hughes y Universidad de Stanford, en Estados Unidos), Hegemann (Universidad Humboldt de Berlín) y Nagel (Universidad de Wurzburgo), ambos en Alemania.
Como explica el texto divulgativo del premio, los métodos del siglo XX eran relativamente burdos y no permitían demostrar que un tipo concreto de neurona causara un sentimiento o una conducta. La imagen del cerebro era como una fotografía borrosa a la que le faltaban muchos detalles.
“La optogenética ofrece la oportunidad de cartografiar el cerebro de una forma con la que antes solo podíamos soñar”, afirmó Per Svenningsson, presidente del Comité Nobel de Fisiología o Medicina.
Todo empezó cuando Hegemann quiso saber cómo consigue Chlamydomonas, un alga unicelular, nadar hacia la luz. Con electrodos minúsculos comprobó que el impulso eléctrico aparecía apenas medio milisegundo después de que la luz alcanzara su mancha ocular; en el ojo humano el proceso tarda al menos 10 milisegundos.
A comienzos de la década de 2000, Hegemann y Nagel descubrieron en la superficie de la célula del alga una proteína, la canalrodopsina. Con luz azul se abre en ella un canal por el que entran iones cargados y se genera un impulso eléctrico.
Del alga al cerebro de un ratón
Deisseroth, entonces un joven científico de Stanford, pidió a Nagel el ADN de la proteína y lo introdujo en neuronas de rata cultivadas en placas de Petri. La luz azul provocó una señal nerviosa, y su grupo lo publicó en 2005. En 2007 activó neuronas en el cerebro de ratones vivos: con una fibra óptica fina, introducida por un pequeño orificio del cráneo, controló el movimiento de sus bigotes.
En 2012, junto con Susumu Tonegawa, Nobel de 1987 por sus descubrimientos en inmunología, Deisseroth activó en ratones un engrama, el patrón de vías neuronales que se forma al crear un recuerdo. Los animales mostraron signos de miedo aunque no estaban en peligro. Según el texto del premio, fue el primer experimento que demostró con precisión qué neuronas son necesarias para un recuerdo concreto.
Los investigadores han dado los primeros pasos para usar la optogenética como tratamiento. En ensayos clínicos en curso intentan devolver la vista a personas ciegas por retinitis pigmentosa: una persona a la que se introdujo en la retina una proteína parecida a la canalrodopsina recuperó algo de visión y, con unas gafas que emitían luz, pudo distinguir y agarrar objetos sobre una mesa.