Premio a tres cient¨ªficos por usar la luz para conocer y alterar el cerebro

Una tarde de s¨¢bado de finales de los noventa, el neurocient¨ªfico Gero Miesenb?ck (Branau, Austria, 1965), tuvo una idea que cambiar¨ªa la forma de comprender el cerebro. "De repente pens¨¦: ?No ser¨ªa incre¨ªble no solo leer la actividad del cerebro sino tambi¨¦n poder controlar su actividad?". Ah¨ª se sit¨²a el germen de la optogen¨¦tica, una t¨¦cnica que permite controlar la actividad de las neuronas utilizando la luz. "Si imaginamos el cerebro como un ordenador, la optogen¨¦tica es el teclado que nos permite enviarle instrucciones muy precisas que permite un control exquisito del cerebro", ha explicado este martes por videoconferencia Edward Boyden (Texas, EE UU, 1979), catedr¨¢tico del Instituto Tecnol¨®gico de Massachusetts (EE UU). Boyden ha ganado, junto a Miesenb?ck y Karl Deisseroth (Boston, EE UU, 1971), el premio Fronteras del Conocimiento de Biomedicina, otorgado por la Fundaci¨®n BBVA y dotado con 400.000 euros, por impulsar y desarrollar esta t¨¦cnica. El jurado, compuesto por seis cient¨ªficos internacionales, ha considerado que la optogen¨¦tica "ha revolucionado el estudio de la funci¨®n cerebral y actualmente es empleada por neurocient¨ªficos de todo el mundo".

En apenas cinco a?os, miles de grupos de estudio en todo el mundo han empezado a usar la optogen¨¦tica para investigar funciones como el sue?o, el apetito o la toma de decisiones, as¨ª como para entender los mecanismos de enfermedades como la epilepsia, el P¨¢rkinson o la depresi¨®n. "La optogen¨¦tica permite conocer m¨¢s sobre el funcionamiento del cerebro lo que sirve para acelerar la curaci¨®n por ser una terapia m¨¢s centrada", ha enunciado Deisseroth.

Una de las dianas sobre las cuales podr¨ªa actuar la optogen¨¦tica es la ceguera: reemplazando los fotoreceptores da?ados en la retina con prote¨ªnas fotosensibles, seg¨²n los tres neurocient¨ªficos premiados. Miesenb?ck ha asegurado: "Se puede estimular la funci¨®n ¨®ptica para restablecer funciones, quiz¨¢s en un futuro podr¨ªa ser posible volver a ver".

Hist¨®ricamente, el conocimiento sobre las funciones que controla cada parte del cerebro se obten¨ªa analizando las consecuencias de las lesiones en los pacientes. Despu¨¦s, se extendieron t¨¦cnicas en el estudio del cerebro en vivo que permit¨ªan modificar la actividad de cientos o miles de neuronas, pero con escasa selectividad. "Faltaban t¨¦cnicas para analizar concretamente qu¨¦ cometidos cumpl¨ªa cada grupo concreto de neuronas. Y ah¨ª aparece la optogen¨¦tica como una herramienta b¨¢sica", ha se?alado el catedr¨¢tico de Neurociencias y miembro del jurado, ?scar Mar¨ªn.

La optogen¨¦tica permite actuar exclusivamente sobre las neuronas en las que previamente se han introducido prote¨ªnas sensibles a la luz. La prote¨ªna funciona como un interruptor de la c¨¦lula, activ¨¢ndola o desactiv¨¢ndola en funci¨®n de r¨¢fagas de luz l¨¢ser enviadas por los cient¨ªficos. Los investigadores logran dirigirla a un grupo espec¨ªfico de neuronas empleando la gen¨¦tica. Por ejemplo, se inyecta en el cerebro un virus, que act¨²a como un taxi microsc¨®pico, en cuyo material gen¨¦tico previamente se han introducido los genes de la prote¨ªna fotosensible y que solo puede ser expresado en una poblaci¨®n concreta de neuronas.

Este m¨¦todo fue recibido con escepticismo en sus inicios. "?Controlar el cerebro con la luz? Nadie se cre¨ªan que pudiera ser tan f¨¢cil, pero funciona. El cerebro es como un enorme circuito. Mediante estas prote¨ªnas sensibles a la luz nosotros podemos establecer conexiones, hacer el mapping", ha argumentado Miesenb?ck. La gran ventaja que se?alan los tres desarrolladores de esta t¨¦cnica es que puede ser adaptada seg¨²n el experimento: "La optogen¨¦tica permite comprender mejor el cerebro y usar este conocimiento para desarrollar tratamientos".

Sin embargo, de momento la optogen¨¦tica es una investigaci¨®n b¨¢sica que se ha probado con animales pero sin aplicaci¨®n cl¨ªnica en los humanos. "El conocimiento que proporciona la optogen¨¦tica har¨¢ posible todo los avances en la cl¨ªnica, pero, hoy por hoy, nadie est¨¢ usando esta t¨¦cnica para tratar pacientes", ha dejado claro Deisseroth.