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Cómo funciona la optogenética1Inserción del gen2Expresión de proteína3Estimulación con luz3 etapas clave: genética, celular y óptica

La optogenética, técnica premiada con el Nobel de Medicina 2026, permite controlar neuronas con luz mediante proteínas fotosensibles, revolucionando el estudio del cerebro.

El Premio Nobel de Fisiología o Medicina 2026 reconoció a Karl Deisseroth, Peter Hegemann y Georg Nagel por descubrir y desarrollar la optogenética, una metodología que usa proteínas sensibles a la luz, como la canalrodopsina, para activar o inhibir neuronas con precisión milimétrica y temporal. Su trabajo, basado en proteínas originarias de algas unicelulares, permitió transformar células nerviosas en circuitos controlables mediante pulsos de luz azul.

Dato clave: La técnica combina genética y óptica para manipular poblaciones neuronales específicas en escalas temporales de milisegundos, comparable a la velocidad natural de comunicación cerebral.

La optogenética surgió tras identificar que la canalrodopsina, una proteína de la membrana de algas, actúa como un canal iónico abierto por la luz. Hegemann y Nagel demostraron que el gen que la codifica podía expresarse en células no fotosensibles, mientras que Deisseroth y su equipo lograron aplicarla en neuronas vivas, activándolas con luz y estableciendo relaciones causales entre actividad neural y comportamiento. Con el tiempo, se incorporaron otras proteínas —como halorrodopsinas— capaces de inhibir la actividad neuronal, ampliando el espectro de aplicaciones. Hoy, esta herramienta es clave para investigar circuitos relacionados con la memoria, el miedo, la recompensa, la adicción y el movimiento, incluso en modelos animales donde se han modulado recuerdos específicos.

Contexto

Análisis: Antes de la optogenética, los métodos de estimulación cerebral —como la electroestimulación o fármacos— carecían de especificidad celular y temporal, afectando múltiples tipos de neuronas simultáneamente. Esta técnica superó esas limitaciones al permitir el control reversible, reverso y célula- tipo-específico de la actividad neuronal. Su adopción masiva en neurociencia ha acelerado el entendimiento de enfermedades neurológicas y psiquiátricas, y ha abierto caminos hacia futuras terapias precisas, como la restauración de funciones motoras o la modulación de trastornos afectivos.

¿Qué sigue?

Los investigadores apuntan a perfeccionar las herramientas optogenéticas para su posible aplicación clínica en humanos, como en prótesis visuales o terapias para parkinson. También se exploran variantes que requieran menor invasividad, como el uso de luz infrarroja o nanopartículas. A largo plazo, la técnica podría integrarse con inteligencia artificial para mapear y modular circuitos cerebrales en tiempo real, acelerando el desarrollo de tratamientos personalizados.


📰 Publicado originalmente en El Comercio. Este contenido ha sido reescrito con fines informativos.