Científicos del MIT publican en Nature Neuroscience la utilización de la optogenética para controlar el cerebro de modelos animales de forma no invasiva.
La Unión Europea hizo pública hace un año la resolución de las ayudas ‘Proof of Concept‘, que galardonaban a aquellas iniciativas científicas con claro potencial innovador. De los sesenta proyectos elegidos, algunos trabajos tenían origen español y un objetivo común: que las aplicaciones de estas investigaciones llegaran lo antes posible al mercado.
Uno de los proyectos galardonados fue el desarrollado por el Dr. Pau Gorostiza, del Instituto de Bioingeniería de Cataluña. Su grupo trabaja en el ámbito de la optofarmacología, una disciplina que pretende curar mediante el uso de la luz. La utilización de haces puede modificar la expresión de algunos genes o el comportamiento de ciertas moléculas en el organismo, como demostraría un experimento realizado hace unos meses en ratones.
La optofarmacología se basa a su vez en el campo de la optogenética, considerada como «la técnica del año 2010» según la prestigiosa revista Nature Methods, debido a su potente multidisciplinariedad y la gran variedad de aplicaciones que presenta. En el futuro tal vez no sólo sea posible curar con luz, sino que también podremos, por ejemplo, realizar intervenciones en el cerebro de manera no invasiva.
Así lo han comprobado investigadores del MIT tras realizar recientemente un estudio en el que demostraban el potencial de la optogenética. Sus conclusiones, publicadas en Nature Neuroscience, sugieren que a partir de ahora no hará falta implantar una luz dentro del encéfalo para controlar la actividad de las neuronas.
Gracias a su proyecto, han logrado diseñar una molécula capaz de silenciar o apagar células nerviosas desde una posición externa al cerebro. Aunque estos resultados pueden parecer más cercanos a la ciencia ficción, lo cierto es que la nueva aproximación de la optogenética podría permitirnos en el futuro usar este tipo de moléculas en el tratamiento de la epilepsia y otros trastornos neurodegenerativos.
Las neuronas «silenciadas» deben haber sido previamente modificadas genéticamente para que sean capaces de expresar unas proteínas llamadas opsinas, sensibles a la luz. De esta manera, en las células nerviosas del cerebro contamos con auténticos «interruptores moleculares» que pueden ser encendidos o apagados en función de los haces de luz que emitamos.
Las moléculas que utilizaron fueron diseñadas a partir de otras estructuras que pueden encontrarse en la naturaleza, a partir de bacterias como Haloarcula marismortui o Haloarcula vallismortis. Como explica Ed Boyden, «el proyecto demuestra la importancia de la diversidad genómica que se encuentra en la naturaleza, y que puede ser usada en biología y en neurociencia». La nueva opsina hallada podía servir para controlar de manera no invasiva el cerebro de los ratones, modelos animales usados en este experimento.
La investigación no para de avanzar. Tal vez en los próximos años no sólo podamos curar con haces de luz, sino que también contemos con nuevas interfaces cerebro-ordenador o prótesis adaptadas y mejoradas con el uso de luz. La optogenética, sin duda, está llamada a cambiar la sociedad.
Imágenes | MIT, Josch13 (Pixabay), Carleton Lab Research
