Después de estar en las listas cortas de muchos científicos durante años, la optogenética — una tecnología que permite a los investigadores controlar las neuronas del cerebro con pulsos de luz — ha sido reconocida con el Premio Nobel de Fisiología o Medicina de 2026. La técnica ha transformado la forma en que los neurocientíficos estudian el cerebro, ofreciéndoles una manera de probar causa y efecto. ‘¿Qué les tomó tanto tiempo?’ El ganador del Nobel de Medicina de este año se ha hecho esperar.
Los ganadores son Karl Deisseroth de la Universidad de Stanford en California, Peter Hegemann de la Universidad Humboldt de Berlín y Georg Nagel de la Universidad de Würzburg en Alemania. Comparten el premio de 12 millones de coronas suecas (1,2 millones de dólares) por igual.
Deisseroth dijo que, como ave nocturna, había estado trabajando hasta tarde antes de recibir la llamada del comité Nobel. «Fue una sorpresa completa,» dijo en una conferencia de prensa celebrada hoy por la Universidad de Stanford. «Estaba acostado, empezando a quedarme dormido, y mi teléfono sonó junto a mi cama,» dijo. «Hubo unos 30 segundos en los que tuve problemas para formar palabras… pero [es] muy emocionante y abrumador, y simplemente encantador.»
Un interruptor con el que los neurocientíficos soñaban
El objetivo de los neurocientíficos es desentrañar los muchos roles del cerebro: cómo gobierna los sentimientos, comportamientos y funciones corporales. Para entender cómo funciona el cerebro y cómo sus células median diferentes comportamientos, los científicos requieren un enfoque que pueda perturbar el sistema con alta precisión.
«La optogenética ofrece oportunidades para mapear el cerebro de una manera que antes solo podíamos soñar,» dijo Per Svenningsson, presidente del Comité Nobel de Fisiología o Medicina, en el comunicado de prensa que anunciaba el premio.
Trabajando juntos a principios de la década de 2000, Hegemann y Nagel descubrieron una proteína fotosensible llamada canalrhodopsina en la alga Chlamydomonas reinhardtii, que es capaz de nadar hacia una fuente de luz. En respuesta a la luz azul, la proteína se abre para permitir que las moléculas cargadas inunden las células, creando una pequeña carga eléctrica.
En trabajos posteriores, Deisseroth y sus colegas insertaron el gen que codifica la canalorodopsina en neuronas de roedores, y descubrieron que esto provocaba que las células se activaran y se comunicaran con otras neuronas. La tecnología — un ‘interruptor’ controlado por luz que permitía a los neurocientíficos alterar tipos específicos de células en los circuitos neuronales de cerebros vivos utilizando genética — pronto llegó a conocerse como optogenética. Revolucionó la neurociencia.
“Usamos luz para encender o apagar células individuales, o incluso tipos de células o conexiones de una parte del cerebro a otra.” Podemos encender y apagar esos con una precisión de milisegundos en tiempo real durante el comportamiento, durante la cognición, y eso nos permite ver lo que realmente importa para la función cerebral y comenzar a mapear la función y la disfunción con precisión,” dijo Deisseroth. «Es una verdadera confluencia de ingeniería y medicina.»
Iluminando el cerebro
El trabajo de los premiados “cambió fundamentalmente la forma en que llevamos a cabo la neurociencia” y ha “influido en campos mucho más allá de ella en biología, y ha abierto nuevas posibilidades terapéuticas,” dice el neurocientífico Rui Costa, quien es presidente y director ejecutivo del Instituto Allen en Seattle, Washington. «Conocí a Karl por primera vez hace 23 años, y ya estaba pensando profundamente en cómo controlar la actividad de neuronas específicas para entender y alterar el comportamiento.» El compromiso de Karl no solo con el descubrimiento, sino también con compartir herramientas y reactivos a gran escala, fue igualmente transformador,” dice Costa.
El descubrimiento y la aplicación de la canalorodopsina han dado lugar a un diverso ‘kit de herramientas optogenéticas’ que permite a los científicos de diferentes campos aprovechar la actividad celular con luz.
La optogenética ha tenido un gran impacto en la ciencia básica, dice Alexander Gottschalk, un neurocientífico de la Universidad Goethe de Frankfurt en Alemania. «Es una forma tan fácil, una forma muy precisa, de definir qué células deberían volverse receptivas,» dice Gottschalk. «Muchas personas en el campo ya esperaban [esto] desde hace varias rondas de premios Nobel, pero hasta ahora no había sucedido.»
Gottschalk ha trabajado con los tres ganadores, pero conoce mejor a Nagel. «Es una persona humilde.» «Es una persona modesta,» dice Gottschalk. «Estoy muy contento de que haya recibido este premio hoy.» Es realmente merecido.
En la clínica
Los conocimientos proporcionados por las herramientas optogenéticas han ayudado a los investigadores a comprender mejor el funcionamiento saludable del cerebro y condiciones como la depresión, la esquizofrenia, el Parkinson y el Alzheimer.
También hay esfuerzos para aplicar directamente la optogenética para tratar una forma de ceguera. En ensayos, el enfoque se ha utilizado para restaurar parcialmente la visión en personas con una enfermedad genética llamada retinitis pigmentosa, que causa una muerte gradual de las células sensibles a la luz en la retina. Cuatro empresas de biotecnología tienen ensayos en curso de tecnologías optogenéticas para la retinitis pigmentosa. Una de las empresas, Nanoscope Therapeutics en Dallas, Texas, está buscando la aprobación de la Administración de Alimentos y Medicamentos de EE. UU. para su enfoque.
«Las aplicaciones médicas ya están al alcance,» dice Seraphine Wegner, una bióloga sintética de la Universidad de Münster en Alemania. Además de las aplicaciones en la pérdida de visión, los investigadores están trabajando en la restauración de la audición y en el desarrollo de implantes. Se vislumbran más aplicaciones: «Imagina si pudieras controlar la diabetes con luz que desencadenara la liberación de insulina en lugar de pincharte el dedo», dice Wegner. «Lo que realmente espero que este campo pueda lograr: si pudiéramos controlar cualquier función en la célula con luz.»
Premio muy esperado
Michael Hausser, un neurocientífico de la Universidad de Hong Kong y del University College London, señala que han pasado 13 años desde que la optogenética fue reconocida con su primer gran premio, el Brain Prize de 2013. Muchos en su campo habían comenzado a preguntarse si el comité Nobel alguna vez llamaría.
Hausser piensa que los avances en la aplicación de la optogenética a enfermedades humanas, incluida la ceguera, y los esfuerzos exitosos para hacer que la tecnología funcione en primates no humanos marcaron la diferencia.
El hecho de que una tecnología que transformó la neurociencia comenzara estudiando cómo las algas se mueven hacia la luz «es una ilustración de cómo los descubrimientos inesperados pueden surgir de la ciencia básica». Creo que es una historia bastante hermosa”, dice Hausser.
Antes de la optogenética, la principal herramienta de los neurocientíficos para manipular el cerebro era estimular las células directamente con electricidad. Pero, hasta hace poco, esto significaba estimular grandes poblaciones de neuronas y no solo aquellas de interés.
Las herramientas de optogenética cambiaron esto. Ahora los investigadores pueden activar y desactivar neuronas específicas, y determinar si son necesarias para comportamientos específicos o están involucradas en enfermedades, dice Hausser. «Eso realmente ha revolucionado el campo y tiene la perspectiva de también revolucionar los tratamientos de los trastornos del cerebro.»
«Muchos de nosotros habíamos estado esperando este premio durante años, porque siempre sentimos que Peter [Hegemann] lo merecía.» Nunca le importaban mucho las opiniones de los demás, pero estaba profundamente interesado en cómo funcionan realmente las cosas a nivel mecanicista,” dice el neurocientífico Jonas Wietek de Charité — University Medicine Berlin en Alemania, quien fue estudiante de doctorado en el laboratorio de Hegemann en la Universidad Humboldt de Berlín.
«Estoy encantado de compartir el premio con Peter y Georg,» dijo Deisseroth. «La colaboración con estos científicos fue una de las partes más agradables de los últimos 20 años.»
Miryam Naddaf y Ewen Callaway
