El Instituto Karolinska reconoció a Karl Deisseroth, Peter Hegemann y Georg Nagel por desarrollar una técnica revolucionaria que permite manipular circuitos cerebrales en tiempo real.
El Instituto Karolinska de Estocolmo otorgó este lunes el Premio Nobel de Fisiología o Medicina a Karl Deisseroth, Peter Hegemann y Georg Nagel. La Asamblea Nobel reconoció sus aportes fundamentales en el descubrimiento de los canales iónicos activados por luz y el desarrollo de la optogenética, una metodología que transforma radicalmente la neurociencia moderna.
Premio Nobel de Medicina y el desarrollo revolucionario de la optogenética
Los galardonados crearon una herramienta científica capaz de mostrar cómo las células nerviosas moldean la memoria, los sentimientos y las conductas en el cerebro vivo. A través de este método, los laboratorios de todo el mundo controlan la actividad neuronal con precisión de milisegundos.
Por consiguiente, la técnica supera la limitación histórica de estimular grandes masas de tejido cerebral sin distinción. Los investigadores integraron proteínas sensibles a la luz provenientes de algas en células de mamíferos, utilizando haces de luz azul como un interruptor biológico. De este modo, los experimentos actuales logran activar o inactivar circuitos neuronales específicos para modificar conductas o restaurar recuerdos en modelos animales.
Adicionalmente, este avance facilita el estudio de padecimientos complejos como el párkinson, la depresión, la epilepsia, la ansiedad y la adicción. Paralelamente, diversos grupos médicos lideran proyectos experimentales que buscan devolver la visión a pacientes con severo deterioro ocular.
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Canalrodopsina y el hallazgo pionero en algas unicelulares
El origen de este avance científico se remonta a la década de 1990 en Alemania. En el Instituto Max Planck de Bioquímica, Peter Hegemann investigó el comportamiento de la Chlamydomonas, un alga unicelular que reaccionaba a la luz con una velocidad veinte veces superior a la del ojo humano.
Por su parte, Georg Nagel probó en ovocitos de rana que la proteína canalrodopsina actuaba como un canal iónico que se abría mediante la luz azul. En 2003, ambos investigadores publicaron sus resultados y sugirieron emplear la canalrodopsina 2 para generar impulsos eléctricos en diversas células.
Poco después, Karl Deisseroth solicitó el ADN de la proteína e introdujo el gen en neuronas de roedores. El especialista logró que las células nerviosas expresaran la proteína sin alterar sus funciones biológicas. En 2005, el equipo de Stanford publicó la activación de células cerebrales en ratones vivos mediante fibra óptica, consolidando el nacimiento formal de la optogenética.
Sin embargo, las raíces de este conocimiento provienen de investigaciones botánicas del siglo XIX. El científico ruso Andréi Famintsyn documentó cómo las algas unicelulares se desplazaban buscando niveles óptimos de iluminación, un proceso natural guiado por moléculas fotorreceptoras que años más tarde inspirarían esta tecnología.
Mapeo funcional del cerebro y tratamientos de enfermedades neuronales
La incorporación de la optogenética permitió dar un salto cualitativo desde los mapas anatómicos tradicionales hacia mapas funcionales del cerebro en tiempo real. La Asamblea Nobel destacó que esta herramienta reveló cómo los circuitos neuronales gobiernan la sed, el dolor, el apetito y los ritmos circadianos.
Asimismo, la técnica contribuyó a comprender cómo el sistema inmunitario genera fiebre al activarse. El jurado subrayó que la metodología ofrece la oportunidad de descifrar el misterio biológico del cerebro, alcanzando un nivel de detalle con el que la medicina antes solo podía soñar.
Por otra parte, otros científicos como Edward Boyden y Gero Miesenböck realizaron contribuciones esenciales en las etapas iniciales de la tecnología. Aunque no recibieron el galardón de este año, en 2016 compartieron junto a Deisseroth el Premio Fundación BBVA Fronteras del Conocimiento por sus descubrimientos pioneros en el área.
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Galardonados con el Nobel de Medicina y el inicio de la semana de premios
El premio de este año incluye un estímulo económico de 12 millones de coronas suecas, equivalentes a 1.2 millones de dólares, los cuales se repartirán equitativamente entre los tres científicos. Deisseroth ejerce como psiquiatra en la Universidad de Stanford, mientras que Hegemann labora en la Universidad Humboldt de Berlín y Nagel en la Universidad de Würzburg.
Tras recibir la notificación oficial desde Estocolmo a mitad de la noche, Deisseroth comentó que se encontraba despierto redactando artículos y enviando correos a sus alumnos. Tras la llamada del comité, el investigador estadounidense preparó los almuerzos escolares de sus hijos antes de atender los compromisos mediáticos.
De este modo, el anuncio de Fisiología o Medicina inicia formalmente la entrega de los Premios Nobel de este año. Durante los días siguientes se darán a conocer las distinciones de Física, Química, Literatura, Paz y Economía. En la edición previa, el galardón reconoció a Mary Brunkow, Fred Ramsdell y Shimon Sakaguchi por sus hallazgos sobre las células T reguladoras.
Información de medios.
XSB
