La Asamblea Nobel del Instituto Karolinska ha decidido otorgar el Premio Nobel de Fisiología o Medicina de 2026 conjuntamente a Karl Deisseroth , Peter Hegemann y Georg Nagel «por sus descubrimientos relacionados con los canales iónicos regulados por la luz y la optogenética».
El Premio Nobel de Fisiología o Medicina 2026 se otorga por la optogenética, un método que permite demostrar cómo las células nerviosas influyen en la memoria, las emociones y el comportamiento en el cerebro vivo.
Los galardonados han sentado las bases de una nueva era en la neurociencia.
Los premiados
Karl Deisseroth, nacido en 1971. Doctor en Filosofía (Ph.D.) en 1998 y Doctor en Medicina (MD) en 2000 por la Universidad de Stanford, EE. UU. Profesor DH Chen, Profesor de Bioingeniería y de Psiquiatría y Ciencias del Comportamiento en el Instituto Médico Howard Hughes y la Universidad de Stanford, EE. UU.
Peter Hegemann, nacido en 1954. Doctor en 1984 por el Instituto Max Planck de Bioquímica, Martinsried, Alemania. Profesor titular Hertie de Neurociencia en la Universidad Humboldt de Berlín, Alemania. Los descubrimientos premiados se realizaron en el Instituto Max Planck de Bioquímica, Martinsried, Alemania.
Georg Nagel , nacido en 1953. Doctor en 1988 por la Universidad de Frankfurt, Alemania. Profesor de Fisiología Molecular Vegetal en el Departamento de Fisiología Molecular Vegetal y Biofísica – Botánica I, Universidad de Würzburg, Alemania. Los descubrimientos premiados se realizaron en el Instituto Max Planck de Biofísica, Frankfurt, Alemania.
Optogenética
Hegemann y Nagel descubrieron la canalrodopsina, una proteína con propiedades únicas. Observaron que, independientemente de la célula en la que se introdujera la proteína, estas células se volvían sensibles a la luz.
Deisseroth introdujo el gen de la canalrodopsina en células nerviosas de ratas.
Al iluminar las células con luz azul, logró activar una señal nerviosa.
Posteriormente, hizo funcionar este interruptor de activación de las células nerviosas mediante luz en el cerebro de ratones vivos.
Este método para controlar las señales nerviosas mediante la luz se denomina ahora optogenética y ha adquirido rápidamente un impacto global.
Durante mucho tiempo, el funcionamiento del cerebro como motor de las emociones, los comportamientos y las funciones corporales ha sido un misterio.
Historia
En el siglo XX, los investigadores comenzaron a estudiar qué áreas del cerebro influyen en qué funciones, pero los métodos empleados les impedían demostrar relaciones causales.
La imagen que se formaron del cerebro era como un mapa conceptual, lleno de interrogantes e incógnitas. Ahora, todo esto está cambiando.
“La optogenética ofrece oportunidades para mapear el cerebro de una manera que antes solo podíamos soñar”, afirma Per Svenningsson, presidente del Comité Nobel de Fisiología o Medicina.
Todo comenzó con la curiosidad de Peter Hegemann. Se preguntaba cómo Chlamydomonas, un alga unicelular, era capaz de nadar hacia una fuente de luz.
A principios de la década de 2000, él y Georg Nagel descubrieron la canalrodopsina, una proteína de algas con propiedades únicas, que se encuentra en la superficie de la célula.
Cuando se ilumina con luz azul, se abre un canal a través de la proteína. Los iones cargados fluyen entonces hacia el interior de la célula, creando un impulso eléctrico.
Descubrieron que, independientemente de la célula en la que introdujeran la proteína, estas se volvían sensibles a la luz.
Karl Deisseroth introdujo el gen de la rodopsina de canal en células nerviosas de ratas. Al iluminar las células con luz azul, logró activar una señal nerviosa.
Publicó este descubrimiento en 2005.
Dos años después, consiguió que este mecanismo de activación de las células nerviosas mediante luz funcionara en el cerebro de ratones vivos.
Resultados
Gracias a la optogenética, los investigadores han podido descubrir circuitos neuronales que rigen recuerdos, sentimientos y comportamientos específicos relevantes para trastornos neurológicos y psiquiátricos.
La investigación sobre cómo el alga unicelular Chlamydomonas reinhardtii detecta la luz y nada hacia ella llevó a identificar proteínas capaces de abrir canales iónicos en respuesta a la luz y, años después, a utilizar esas mismas proteínas para controlar la actividad de células concretas mediante pulsos luminosos.
Actualidad
Hoy, la optogenética es una técnica habitual en laboratorios de neurociencia de todo el mundo.
Gracias a ella se pueden activar o inhibir tipos concretos de neuronas con una precisión temporal de milisegundos y comprobar qué papel desempeñan en un comportamiento, una sensación o una función fisiológica.
Esta capacidad ha permitido pasar de observar qué regiones cerebrales se activan durante una determinada tarea a probar relaciones de causa y efecto entre circuitos neuronales y funciones concretas.
Sus aplicaciones han permitido identificar circuitos implicados en el sueño, el miedo, la ansiedad, la recompensa, la alimentación o la memoria.
También han extendido el uso de la optogenética más allá del cerebro, hacia el estudio del corazón, el intestino y los sistemas sensoriales.
En paralelo, algunas de sus aplicaciones han comenzado a dar el salto hacia la investigación clínica, especialmente en enfermedades de la retina, los investigadores están utilizando este método para intentar restaurar la visión en personas con discapacidad visual.
