Profesor Kim Ki-hyun del Hospital Católico de Seúl: "Verificamos directamente la relación causal entre circuitos neuronales y funciones"
Profesora Hyung Su-jin del Hospital de la Universidad de Samsung: "Ofrece pistas de recuperación funcional en pacientes con ceguera terminal"
Karl Deisseroth, Premio Nobel: "Representa esperanza para pacientes con autismo o depresión"
El Premio Nobel de Fisiología y Medicina de este año ha sido concedido a la "optogenética", la técnica que permite encender y apagar neuronas específicas utilizando luz. Esta tecnología, que comenzó como una herramienta de investigación en laboratorio, ha entrado ahora en una fase que amplía las posibilidades de tratamiento de la ceguera y las enfermedades cerebrales.
La optogenética es una técnica que introduce proteínas microbianas sensibles a la luz en neuronas específicas y luego las ilumina para activar o desactivar la actividad de esas células. La proteína "canalrodopsina", descubierta en algas verdes, fue el punto de partida. Mientras que la estimulación eléctrica convencional afecta también a las células circundantes, la optogenética regula únicamente las células en las que se ha introducido la proteína.
El profesor Kim Ki-hyun, oftalmólogo del Hospital Católico de Seúl, explicó: "Ahora podemos verificar directamente la relación causal entre circuitos neuronales y funciones, confirmando qué comportamiento específico aparece cuando se activa una neurona determinada, y si ese comportamiento cambia cuando se inhibe esa actividad. Ha traído un cambio significativo en la forma en que investigamos funciones cerebrales complejas como la memoria, las emociones, la recompensa y el movimiento".
Las aplicaciones en la investigación de enfermedades son amplias. El profesor Kim Jun-ki, del Departamento de Medicina Convergente del Hospital de la Universidad de Asan en Seúl, señaló: "Se está utilizando para investigar los mecanismos de desarrollo de enfermedades neurológicas como la enfermedad de Parkinson, la epilepsia y los trastornos del sueño, así como para validar nuevos objetivos terapéuticos y candidatos a fármacos. También se utiliza para probar hipótesis sobre los efectos que tiene un fármaco en desarrollo en el cerebro". Según este razonamiento, si se identifica qué célula causa los síntomas, es posible diseñar medicamentos o tratamientos dirigidos a esa célula.
Las proteínas iniciales solo respondían a la luz azul, que es difícil de transmitir profundamente en los tejidos. Recientemente, han surgido proteínas que responden a la luz roja y tienen mayor sensibilidad, lo que ha permitido que la investigación terapéutica avance de manera más sustancial. El campo más cercano al tratamiento de pacientes es el de la "visión". Es más fácil para la luz alcanzar los ojos, y cuando se introduce una proteína sensible a la luz en las células nerviosas de la retina que permanecen después de la muerte de los fotorreceptores, es posible regenerar señales visuales.
El profesor Kim Ki-hyun comentó: "Se han reportado investigaciones que recuperan parte de la función visual en pacientes con retinosis pigmentaria al conferir capacidad de sensibilidad a la luz a las células nerviosas retinianas restantes". El fármaco de terapia génica optogenética "Mogjeni" de Nanoscope Therapeutics, una empresa estadounidense, presentó su solicitud de aprobación ante la Administración de Alimentos y Medicamentos de Estados Unidos (FDA) el mes pasado. El objetivo del proceso de revisión es el primer semestre del próximo año. Sin embargo, la aplicación en enfermedades cerebrales aún se encuentra en fase preclínica, y quedan como desafíos la forma de transmitir luz profundamente en el cerebro y la seguridad a largo plazo.
Los objetivos de control se están expandiendo más allá de las neuronas. El equipo de investigación de la profesora Hyung Su-jin del Hospital de la Universidad de Samsung recopiló en 2023 en un artículo de revisión publicado en la revista internacional "Frontiers in Cellular Neuroscience" investigaciones sobre la estimulación con luz de células gliales, consideradas como células de apoyo para las neuronas. Según las investigaciones compiladas, los astrocitos estimulados por luz emitieron moléculas de señalización que alteraron la transmisión de señales entre neuronas, y las células de Schwann de los nervios periféricos generaron la vaina de mielina que recubre los nervios con solo estimulación luminosa. Esto sugiere que los objetivos terapéuticos podrían ampliarse a enfermedades como la esclerosis múltiple y el daño nervioso.
La profesora Hyung señaló: "La herramienta de encender y apagar neuronas con luz se ha convertido en un método estándar para elucidar el funcionamiento del cerebro. Es alentador que haya comenzado a ofrecer pistas de recuperación funcional a pacientes como aquellos con ceguera terminal, para los cuales no existen tratamientos convencionales". Agregó: "Aunque la expansión a otros órganos aún es un desafío, esperamos que este reconocimiento acelere el progreso".
El profesor Kim Ki-hyun pronosticó: "En el futuro continuarán investigaciones para comprender con mayor precisión los circuitos neuronales relacionados con enfermedades y, sobre esa base, desarrollar tratamientos clínicamente aplicables".
Por su parte, el profesor Karl Deisseroth de la Universidad de Stanford en Estados Unidos, galardonado con el Premio Nobel de Fisiología y Medicina de este año, enfatizó que la optogenética podría ser una esperanza para pacientes con autismo o depresión. En una entrevista con medios internacionales el 5 de octubre (hora local), poco después del anuncio de los ganadores, Deisseroth expresó: "Soy un médico-científico y un psiquiatra. Pienso en mis pacientes que padecen autismo o depresión. La esperanza que esta investigación aportará es importante".
* Este artículo ha sido traducido por IA.