Por estos días, millones de personas en el mundo han conocido la existencia de la optogenética, la disciplina científica que parece sacada de una novela de ciencia ficción.
La razón es que el estadounidense Karl Deisseroth y los alemanes Peter Hegemann y Georg Nagel recibieron el Premio Nobel de Fisiología o Medicina de 2026 por sus descubrimientos relacionados con los canales iónicos activados por la luz y el desarrollo de esta técnica.
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Sus investigaciones han abierto nuevas posibilidades para comprender el funcionamiento del cerebro y la comunicación entre las neuronas; porque, paradójicamente, los humanos conocemos más del cosmos y de la inteligencia artificial que de nuestro propio cerebro.
Una luz para encender y apagar neuronas
Para comprender mejor, pudiera imaginarse que encendemos o apagamos determinadas células del cerebro con un destello de luz, como quien acciona un interruptor. Aunque la comparación simplifica un proceso mucho más complejo, se acerca a la idea fundamental de la optogenética: utilizar la luz para controlar la actividad de células específicas y observar cómo responden.
Para conseguirlo tales objetivos, los investigadores introducen en las células determinados genes que les permiten producir proteínas sensibles a la luz. Al incidir la luz sobre ellas, las proteínas actúan como pequeñas puertas que dejan pasar partículas cargadas eléctricamente y desencadenan o inhiben señales celulares.
De esta manera, los científicos pueden activar o silenciar grupos específicos de neuronas y estudiar qué ocurre.
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Por ejemplo, pueden investigar qué circuitos nerviosos intervienen en el movimiento, el sueño, el aprendizaje o determinadas respuestas emocionales. A diferencia de otros métodos, la optogenética permite intervenir con gran precisión tanto en el tipo de célula como en el momento de su activación.
El descubrimiento que cambió el rumbo
La historia de esta disciplina comenzó mucho antes de que se le diera un nombre. Una de las claves apareció en un organismo diminuto, un alga verde unicelular llamada Chlamydomonas reinhardtii, capaz de orientarse hacia la luz.
Alga Chlamydomonas reinhardtii bajo el microscopio. Estas algas unicelulares resultaron fundamentales para descubrir las proteínas sensibles a la luz que hicieron posible la optogenética. Foto: tomada de asianscientist.com
A partir de sus investigaciones sobre la respuesta de esta alga a la iluminación, Peter Hegemann y Georg Nagel contribuyeron decisivamente al descubrimiento y caracterización de una proteína llamada canalrodopsina-2, presente en la membrana celular del alga y que responde a la luz permitiendo el paso de partículas cargadas eléctricamente.
El hallazgo resultó extraordinario porque si se conseguía introducir el mecanismo genético correspondiente en otras células, estas también podrían responder a la luz.
Fue así que en 2003, Nagel, Hegemann y sus colaboradores publicaron resultados que demostraban las propiedades de esta proteína y su capacidad para hacer que células de otros organismos se volvieran sensibles a la iluminación.
El siguiente paso decisivo llegó en 2005 con Karl Deisseroth, psiquiatra y neurocientífico de la estadounidenses Universidad de Stanford. Su equipo demostró que era posible utilizar la canalrodopsina-2 para activar neuronas de mamíferos mediante pulsos de luz y así lo hicieron público en Nature Neuroscience .
Experimentos con fibra óptica y modelos animales ayudan a mostrar cómo se estudian los circuitos neuronales. Foto: tomada de spectrum.ieee.org
El término optogenética comenzó a utilizarse en 2006. La disciplina surgió de la convergencia de investigaciones sobre proteínas sensibles a la luz, técnicas genéticas y métodos para iluminar células específicas.
Por ello, aunque Deisseroth suele ser considerado uno de sus principales impulsores, sería inexacto atribuir su creación a una sola persona ya que fue el resultado de aportes científicos complementarios.
¿Para qué sirve y qué puede aportar a la medicina?
Uno de los mayores logros de la optogenética ha sido ayudar a los científicos a comprender mejor cómo funcionan los circuitos neuronales. No basta con observar qué neuronas se activan durante una conducta, también es necesario averiguar si su actividad contribuye realmente a producirla. Al intervenir de manera controlada, los investigadores pueden estudiar esas relaciones de causa y efecto.
Gracias a esta herramienta se han realizado experimentos sobre los mecanismos del sueño, el movimiento, el aprendizaje, el miedo y otras conductas. También se utiliza en modelos experimentales de enfermedades neurológicas y psiquiátricas para investigar qué circuitos pueden estar alterados y cómo influyen en los síntomas.
Las posibles aplicaciones médicas son prometedoras. Entre ellas figuran investigaciones para recuperar parcialmente la visión en personas con determinadas enfermedades de la retina y el desarrollo de implantes cocleares que utilicen luz para estimular con mayor precisión las vías nerviosas relacionadas con la audición.
Restauración optogenética de la audición. La restauración auditiva optogenética se basa en la combinación de la terapia (opto)génica y el implante coclear óptico. ( a ) La futura terapia génica se simboliza con la jeringuilla y el vial de inyección. El futuro implante coclear óptico constará del procesador de voz (que se lleva externamente en la oreja) que capta y procesa los sonidos y los transmite al estimulador implantable mediante telemetría ( bobina ). El implante aloja componentes electrónicos en una carcasa sellada de titanio, de la cual emana el estimulador óptico que se implanta en la rampa timpánica llena de líquido de la cóclea. ( b – d ) Desde allí, los emisores estimulan directamente las neuronas del ganglio espiral (SGN) modificadas optogenéticamente (representadas en verde en los paneles c y d ). Infografía: The American Physiological Society / annualreviews.org
Sin embargo, conviene establecer una diferencia fundamental: que una técnica permita comprender mejor una enfermedad o sugiera un posible tratamiento no significa que ese tratamiento ya esté disponible ni que haya demostrado su eficacia en pacientes.
Muchas aplicaciones de la optogenética siguen en fase experimental y su utilización médica debe superar importantes dificultades técnicas y de seguridad.
Un nuevo camino
El reconocimiento del Nobel de Medicina 2026 pone de relieve que los descubrimientos que resultan significativamente reveladores pueden surgir de investigaciones que, en principio, parecen muy alejadas de sus aplicaciones finales.
Imagen ilustrativa: generada por IA para elcomercio.pe
El estudio de un alga que se orienta hacia la luz contribuyó a desarrollar una herramienta capaz de activar neuronas de mamíferos. Hoy, esa herramienta permite investigar con una precisión antes difícil de alcanzar cómo se organizan y comunican las células del cerebro.
La optogenética todavía no ha resuelto los grandes enigmas de la mente ni ofrece una llave universal para tratar las enfermedades cerebrales. Pero ha proporcionado una nueva manera de formular preguntas y comprobar respuestas sobre uno de los órganos más complejos del cuerpo humano.
