El descubrimiento que comenzó en un alga
Uno de los puntos centrales de la investigación se encuentra en un organismo unicelular llamado Chlamydomonas. Hegemann y Nagel estudiaron este tipo de alga y descubrieron una proteína conocida como canalrodopsina, capaz de reaccionar frente a la luz.
Cuando la proteína recibe luz azul, abre un canal que permite el movimiento de iones y produce una señal eléctrica dentro de la célula. Ese mecanismo despertó el interés de los investigadores porque podía convertirse en una herramienta para controlar la actividad de células de manera extremadamente precisa.
El desafío consistía en trasladar ese fenómeno a las neuronas. Allí apareció el trabajo de Deisseroth, quien incorporó el gen responsable de la canalrodopsina en células nerviosas de animales de laboratorio.
¿Cómo nació la optogenética?
Deisseroth consiguió demostrar que las neuronas modificadas podían activarse mediante luz. En 2005 publicó los resultados de ese avance y posteriormente logró aplicar el mecanismo en cerebros de ratones vivos. El desarrollo dio lugar a la optogenética, una disciplina que combina herramientas de la genética y la óptica para estudiar y modificar la actividad neuronal.
La gran diferencia respecto de técnicas anteriores está en el nivel de precisión. En lugar de estimular grandes grupos de neuronas al mismo tiempo, los científicos pueden apuntar a poblaciones específicas y observar prácticamente en tiempo real qué sucede cuando esas células son activadas o inhibidas.
¿Qué enfermedades y funciones permite investigar?
La importancia del descubrimiento no se limita a conocer cómo funciona el cerebro. La optogenética permitió estudiar circuitos relacionados con la memoria, las emociones y el comportamiento, además de aportar nuevas herramientas para investigar distintas enfermedades neurológicas y psiquiátricas.
Entre las patologías estudiadas mediante esta técnica aparecen Parkinson, epilepsia y depresión. También existen líneas de investigación orientadas a utilizar principios derivados de la optogenética para recuperar determinadas funciones visuales en personas con discapacidad.
El reconocimiento destaca precisamente esa transformación: un descubrimiento realizado a partir de una proteína sensible a la luz en un organismo microscópico terminó convirtiéndose en una herramienta capaz de revelar cómo determinados circuitos neuronales intervienen en procesos complejos del comportamiento humano.
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