El MotínEl Nobel de Medicina de 2026 ha sido concedido a los alemanes Peter Hegemann (1954), Georg Nagel (1953) y al estadounidense Karl Deisseroth (1971) “por sus descubrimientos sobre canales iónicos controlados por la luz y optogenética”.
Tras esta declaración del Instituto Karolinska se esconde una maravillosa historia que tiene sus inicios en el siglo XIX y cuyo primer protagonista es una humilde alga unicelular que todos los biólogos conocen, la Chlamydomonas. El científico ruso Andrei S. Famintsyn (1835-1918) fue el primero en observar que esa alga se desplazaba hacia las fuentes de luz.
Resultaba que una célula podía captar la luz y moverse con gran rapidez hacia ella. Hegemann, en 1990, se preguntó cómo podía hacerlo. Se sabía que esa alga contiene una mancha ocular, como una especie de ojo simple, al que se le responsabilizaba de su sensibilidad a la luz. Pero, cómo era posible que la respuesta del alga fuera tan rápida, ya que se podía medir que los impulsos eléctricos que se detectaban en el alga tardaban solo 0,5 milisegundos, mientras que en nuestra retina la respuesta a luz tarda 10 milisegundos en producirse (20 veces más lento).
Hegemann propuso una explicación: debía de existir una proteína que actuaba como receptor, en forma de canal iónico, que sería sensible a la luz. La idea era extraña para la comunidad científica, se conocían esos canales pero ninguno tenía esa sensibilidad. Intento aislar la proteína de la mancha ocular pero no le fue posible. Estaba en un punto muerto.
A principios del siglo XX supo que el genoma del alga había sido estudiado. ¿Podría encontrarse en la secuencia del ADN algunas semejanzas con otros genes que se sabía que codificaban para proteínas sensibles a la luz? En colaboración con Nagel encontró dos genes con estas características. Aquí empieza una historia alucinante que revolucionará la neurociencia.
Continuando con una de esas proteínas, la número 2, Hegemann y Nagel introdujeron en gen de la canalrodopsina-2 en células embrionarias de riñón de hámster y de riñón humano y comprobaron que el gen se expresaba y cuando se exponían esas células a la luz producían una señal eléctrica. En 2003, Hegemann y Nagel publicaron sus resultados y propusieron que esa proteína podría usarse como una herramienta para generar impulsos eléctricos en las células usando luz.
Aquí entra en juego el tercer premiado, el americano Deisseroth, casi 20 años más joven que los dos alemanes. Doctor en neurociencia, estaba preocupado por estudiar cómo funciona el cerebro a nivel celular para ayudar a sus pacientes con enfermedades mentales. Buscaba algún modo de poder desencadenar impulsos eléctricos en las células nerviosas y al conocer los trabajos de los alemanes les pidió acceso a los genes que codifican la canalrodopsina-2.
Deisseroth introdujo el gen en cultivos de células nerviosas de rata, comprobó que las neuronas lo expresaban sin problemas y que cuando exponía las células a pulsos de luz azul, las neuronas reaccionaban de inmediato. La luz provocaba un impulso que se propagaba a otras células nerviosas del cultivo.
En 2005 publicó sus resultados, era el comienzo de un largo camino. Se había encontrado una herramienta con una precisión poderosa que podía controlar de una forma muy refinada la actividad neuronal, simplemente con luz. La neurociencia tenía un instrumento nuevo y se abrían grandes posibilidades, había nacido la optogenética. Usando solo luz se pueden “encender o apagar” circuitos neuronales individuales específicos.
Desde 2006, año en que se habló por primera vez de optogenética, se han aislado más proteínas sensibles a la luz de diferentes longitudes de onda. En animales como el ratón se ha conseguido introducir el gen de estas proteínas en zonas específicas del cerebro y con luz se ha podido controlar movimientos específicos (los bigotes del ratón) y comportamientos como el sueño, algunos síntomas de ansiedad o comportamientos de cuidado y atención. La optogenética permite estimular zonas muy concretas del cerebro y hay expectativas de que pueda usarse para el tratamiento de enfermedades como la epilepsia, comprender mejor fenómenos como la memoria o la adicción a sustancias. También hay estudios para intentar recuperar la visión en personas ciegas o la audición en sordos.
Y todo comenzó con una humilde alga y el interés por conocer su comportamiento, probando hipótesis, fracasando en ocasiones y colaborando, haciendo ciencia en definitiva.
