Agencias

El Nobel de Medicina o Fisiología distinguió ayer a tres investigadores por abrir una nueva era en la neurociencia con el desarrollo de la optogenética, un método que muestra cómo las células nerviosas forman los recuerdos, sentimientos y comportamientos en el cerebro.

Ese método y sus descubrimientos sobre canales iónicos activados por luz les han dado el premio al estadounidense Karl Deisseroth y los alemanes Peter Hegemann y Georg Nagel, según destacó en su fallo la Asamblea Nobel del Instituto Karolinska de Estocolmo.

El uso de la optogenética ha revelado cómo los circuitos neuronales controlan desde recuerdos específicos a la sensación de dolor, comportamientos sociales, la sed, el consumo de comida o la atención; y cómo son responsables de funciones tan diversas como el control de los ritmos circadianos o causar fiebre cuando se ha activado el sistema inmune.

También se ha avanzado en el uso de la optogenética para tratamientos médicos que intentan restaurar la vista en personas con deterioro visual, y ese método ha proporcionado una mayor comprensión de desórdenes neurológicos y psiquiátricos como la depresión, ansiedad, esquizofrenia, Parkinson o la enfermedad de Alzheimer.

"La optogenética proporciona oportunidades para mapear el cerebro de una forma con la que antes sólo podíamos soñar", resaltó en el fallo el presidente del Comité Nobel de Medicina, Per Svenningsson.

En la conferencia de anuncio del premio, la profesora de medicina genética Anna Wedell, habló del "tremendo paso hacia adelante" que ha supuesto la optogenética. "Antes teníamos mapas anatómicos del cerebro, ahora podemos generar mapas funcionales y también podemos entender cómo células diferentes se comunican en el cerebro. Es una dimensión completamente nueva", dijo.

Hegemann y Nagel descubrieron una proteína sorprendente, la canalrodopsina, en un alga unicelular, la chlamydomonas; Deisseroth transformó esa proteína en "un interruptor de luz controlado" para las células nerviosas, resume el jurado.

Deisseroth luego trabajó con el gen que controla esa proteína para crear un interruptor controlado por la luz para las células nerviosas en los cerebros de ratones vivos.

"Es un conjunto de herramientas muy preciso para hacer experimentos sobre cómo funciona el cerebro que son bastante difíciles de hacer de cualquier otra manera", dijo Jeremy Berg, de la Universidad de Pittsburgh. Berg estaba en los Institutos Nacionales de Salud a principios de la década de 2000 cuando otorgó a Deisseroff una importante financiación para "esta visión de la optogenética que fue prácticamente acertada tal como se desarrolló".

Deisseroth, quien se describe a sí mismo como una persona de hábitos nocturnos, dijo que estuvo despierto hasta tarde en su casa del norte de California, trabajando en artículos y enviando correos electrónicos a sus alumnos. Acababa de ir a acostarse cuando recibió la llamada de la Asamblea del Nobel.

"No hubo nada de sueño", dijo a The Associated Press en una llamada telefónica una hora después del anuncio.

Dijo que la siguiente tarea en su lista de pendientes era preparar los almuerzos escolares para sus hijos, que todavía dormían profundamente. "Esa es mi única obligación que tengo en las próximas horas, asegurarme de que les haga sus sándwiches".

Un alga nadadora

El Comité Nobel resaltó el interés existente desde tiempos antiguos en entender el "misterio biológico" del cerebro y cómo en el siglo XX se identificaron las regiones en las que se controlaban distintas funciones fisiológicas, aunque la falta de métodos apropiados impidió tener una imagen más clara.

A principios de la década de 1990, en el Instituto Max Planck de Bioquímica, Hegemann se interesó por la chlamydomonas, un alga unicelular que reaccionaba veinte veces más rápido a la luz que el ojo humano.

Hegemann pensó que esa diferencia sólo podía obedecer a que un único complejo proteico capturaba la luz y actuaba también como canal iónico y encontró dos genes muy similares a otros conocidos de proteínas que captaban luz.

Recurrió entonces a la ayuda de su colega Georg Nagel, del Instituto Max Planck de Biofísica y que, usando ovocitos de rana, descubrió que la hipótesis formulada por Hegemann era correcta: las nuevas proteínas descubiertas (canalrodopsina 1 y 2) eran canales iónicos que se abrían al ser expuestos a la luz.

En 2003, ambos publicaron los resultados de su experimento y propusieron que la canalrodopsina 2 fuese utilizada como herramienta para generar impulsos eléctricos en células usando luz.

Optogenética

Deisseroth, un estudiante de posgrado en la Universidad de Stanford (EE.UU.) interesado en proteínas que desencadenasen impulsos eléctricos en células nerviosas, se enteró del descubrimiento de la canalrodopsina 2 y escribió a Nagel para pedirle acceso al ADN que la codificaba.

Posteriormente, introdujo ese ADN en células nerviosas de ratas cultivadas en placas de Petri y éstas empezaron a producir canalrodopsina 2 sin problemas: expuestas a la luz azul, las células reaccionaban inmediatamente.

Deisseroth comenzó entonces numerosas colaboraciones, también con Hegemann y Nagel, para encontrar nuevas proteínas que activasen células nerviosas usando un método que fue bautizado como optogenética y que le permitió un año después activarlas en células nerviosas de cerebros de ratones vivientes.

Hegemann (Münster, 1954) es en la actualidad profesor sénior de Neurociencia en la Universidad Humboldt de Berlín; Nagel (Weingarten, 1953), en el Departamento de Fisiología Molecular de las Plantas y Biofísica de la Universidad de Würzburg (Alemania), y Deisseroth (Boston, 1971) ejerce como psiquiatra en la Universidad de Stanford.

El dinero del premio este año asciende a 12 millones de coronas suecas (unos 1,2 millones de dólares). El año pasado, el premio fue para tres científicos que investigaban el sistema inmune.

El galardón de Medicina se verá seguido por los de Física de hoy, Química de mañana y Literatura el jueves. Después de que se anuncie el premio de la Paz el viernes, el Premio Nobel Memorial de Ciencias Económicas se anunciará el 12 de octubre.

"La optogenética proporciona oportunidades para mapear el cerebro de una forma con la que antes sólo podíamos soñar.

per svenningsson, comité nobel medicina"