El Premio Nobel de Medicina 2026 distinguió descubrimientos que dieron lugar a la optogenética

La Asamblea Nobel del Instituto Karolinska otorgó el Premio Nobel de Fisiología o Medicina de 2026 al estadounidense Karl Deisseroth (Universidad de Stanford) y a los alemanes Peter Hegemann (Universidad Humboldt de Berlín) y Georg Nagel (Universidad de Würzburg) “por sus descubrimientos sobre los canales iónicos activados por la luz y la optogenética”.

Los avances de los premiados dieron lugar a la optogenética, una técnica que permite activar o desactivar la actividad de neuronas concretas en un cerebro vivo, que actualmente se utiliza en laboratorios de todo el mundo para responder preguntas sobre el funcionamiento del cerebro que ha sido durante mucho tiempo un anhelo para los investigadores, como comprender cómo se crean recuerdos, emociones y comportamientos.

“En términos sencillos, el trabajo de los premiados permitió convertir a la luz en una herramienta para controlar la actividad de células vivas”, sintetiza Lisandro Otero, investigador del Instituto de Biología Ambiental y Salud (INBIAS, CONICET-UNRC).

“Desde que Deisseroth publicó su trabajo en 2005, la optogenética se extendió por laboratorios de todo el mundo con una velocidad inusual para una técnica nueva. Hoy sus aplicaciones van mucho más allá de la curiosidad científica”, señala, por su parte, Mariano M. Boccia, investigador CONICET en el Instituto de Tecnología Farmacéutica y Biofarmacia (InTecFyB) de la Facultad de Farmacia y Bioquímica de la Universidad de Buenos Aires (FFyB, UBA). Y continúa: “En investigación básica, nos permitió descifrar circuitos cerebrales que antes eran inaccesibles: los que regulan la memoria, el miedo, la toma de decisiones, la adicción y el sueño”.

La implementación médica de la optogenética

De acuerdo con Boccia, en medicina clínica, los avances más concretos que hasta ahora ha permitido la optogenética se han dado en el campo de la restauración de la visión. “Dado que el ojo es transparente y accesible, resulta un blanco ideal para las terapias génicas optogenéticas: la idea es introducir el gen de una opsina en células de la retina que sobrevivieron a una enfermedad degenerativa para que esas células vuelvan a ser sensibles a la luz”. Y continúa: “En 2021, se publicó el primer caso de un paciente con retinitis pigmentosa que, tras recibir este tipo de terapia, recuperó parcialmente la capacidad de ver. Es un resultado todavía limitado, pero es la prueba de que esta tecnología puede traducirse en tratamientos reales”.

Según Boccia, a futuro, las posibilidades son enormes: “Se están desarrollando aplicaciones para epilepsia, donde la idea es detectar y frenar una convulsión en el momento en que empieza, para dolor crónico, para arritmias cardíacas, y para mejorar los implantes cocleares en personas con pérdida de audición. En el campo de los trastornos psiquiátricos, comprender los circuitos alterados en la depresión resistente o en el trastorno obsesivo-compulsivo abre la puerta a blancos terapéuticos completamente nuevos”.

De acuerdo con el comunicado de la academia sueca, gracias a la optogenética, los investigadores ahora pueden descubrir exactamente cuáles de las células nerviosas de un complejo entramado controlan diversas funciones cerebrales. Por ejemplo, han identificado circuitos neuronales que regulan la sensación de dolor, las conductas sociales, la sed, la ingesta de alimentos y otras funciones. También han hallado células nerviosas responsables de funciones diversas, desde el control del ritmo circadiano hasta la generación de fiebre cuando se activa el sistema inmunitario.

Hallazgos complementarios

Según explica Boccia, la historia arrancó con una pregunta aparentemente sencilla: “¿Cómo hace un alga microscópica llamada Chlamydomonas para nadar hacia la luz? A principios de los 2000, Hegemann y Nagel descubrieron que este organismo tiene en su superficie una proteína, la canalrodopsina, que actúa como una puerta molecular activada por la luz. Cuando la iluminás con luz azul de una determinada longitud de onda, la ‘puerta’ se abre y deja entrar partículas cargadas eléctricamente, generando un impulso nervioso. Lo fascinante fue descubrir que si introducían el gen de esa proteína en otras células nerviosas, esas células también se volvían sensibles a la luz”.

Mientras Hegemann y Nagel descubrieron la canalrodopsina, Deisseroth introdujo el gen de esta proteína en células nerviosas de ratas. Al iluminar las células con luz azul, el científico estadounidense consiguió activar una señal nerviosa. Posteriormente, logró que este interruptor controlado por la luz para las células nerviosas funcionara en los cerebros de ratones vivos para obtener pistas sobre el funcionamiento del cerebro humano.

Para dimensionar el salto que esto significó, Boccia señala, que antes de la optogenética, “si queríamos estimular una región del cerebro, usábamos electricidad, que activaba todo a la vez, es decir era inespecífica (neuronas, células de soporte, vasos sanguíneos), sin poder distinguir qué causaba qué. Con la optogenética podemos, por primera vez, establecer relaciones causales directas entre la actividad de un grupo específico de neuronas y una conducta, un recuerdo o una emoción determinada”. Y agrega: “Estas tecnologías no son ajenas a nuestro grupo de trabajo. Hemos abordado estos temas tanto desde la investigación como desde la divulgación científica”.

“Una de las grandes ventajas de la optogenética es que permite establecer relaciones de causa y efecto: no solamente observar qué células o circuitos están activos, sino encenderlas o apagarlas selectivamente y estudiar qué ocurre como consecuencia”, explica Otero. Y agrega para concluir: “Los científicos que ganaron el Premio Nobel de Medicina demostraron que era posible utilizar pulsos de luz para activar o inhibir de manera muy precisa determinadas células nerviosas, incluso dentro del cerebro de animales vivos. Este desarrollo, que dio origen a la optogenética, es una metodología que revolucionó el estudio de los circuitos neuronales, pero esta herramienta a su vez se expandió a otros enfoques. Existen actualmente aplicaciones en células cardíacas, células madre, células tumorales y otros tipos celulares, así como para controlar señalización intracelular, expresión génica, migración celular y otras funciones. En este sentido, nuestro laboratorio, en colaboración con la investigadora Jimena Rinaldi del Instituto de Nanosistemas de la UNSAM, se encuentra hace años trabajando en este mismo concepto general de utilizar la luz como herramienta de control molecular, aunque utilizando una familia diferente de proteínas fotosensoras llamadas bacteriofitocromos”.