Boyden, Deisseroth y Miesenböck, sin límites en el estudio del cerebro
Premio Fronteras del Conocimiento en Biomedicina a Edward Boyden, Karl Deisseroth y Gero Miesenböck
La Fundación BBVA otorga el galardón a los tres impulsores de la optogenética, la técnica que usa la luz para conocer el funcionamiento del cerebro y modificarlo.
El Premio Fundación BBVA Fronteras del Conocimiento en Biomedicina ha recaído en su octava edición en los neurocientíficos Edward Boyden, Karl Deisseroth y Gero Miesenböck, por desarrollar la optogenética, que permite el estudio del funcionamiento del cerebro con una precisión sin precedentes. En apenas cinco años, miles de grupos en todo el mundo han empezado a usar la optogenética para investigar funciones como el sueño, el apetito, la toma de decisiones, la percepción del tiempo o la formación de recuerdos, así como entender los mecanismos de enfermedades como la epilepsia, la enfermedad de Párkinson, la depresión e incluso algunas formas de ceguera.
La peculiaridad de la optogenética es que permite controlar la actividad de las neuronas deseadas simplemente con luz de una longitud de onda adecuada. Anteriormente, las técnicas más extendidas en el estudio del cerebro en vivo permitían modificar la actividad de cientos o miles de neuronas, pero con escasa selectividad. Con la optogenética se puede actuar exclusivamente sobre las neuronas en las que previamente se han introducido proteínas sensibles a la luz, y por lo tanto permite ser adaptada por los investigadores según el experimento.
Como definió ayer Ed Boyden (Plano, Texas, EE.UU., 1979), catedrático del Instituto Tecnológico de Massachusetts (Estados Unidos), tras conocer el fallo del jurado, "si imaginamos que el cerebro es como un ordenador, la optogenética es un teclado que nos permite enviarle instrucciones muy precisas. Es una herramienta que hace posible un control exquisito del cerebro".
Karl Deisseroth (Boston, EE.UU., 1971), catedrático de la Universidad de Stanford (Estados Unidos), que además de neurocientífico es psiquiatra -desarrollando actividad asistencial-, señaló ayer que "la principal aplicación de la optogenética es la investigación básica, la comprensión de cómo funciona el cerebro". Ese conocimiento hará posible "todos los avances en la clínica", dijo también Deisseroth, quien quiso dejar claro que "hoy por hoy nadie está usando esta técnica directamente para tratar pacientes".
Gero Miesenböck (Braunau, Austria, 1965), catedrático de la Universidad de Oxford (Reino Unido), recordó cómo tuvo la idea que dio lugar a la optogenética: "Yo investigaba entonces cómo visualizar la actividad de las neuronas usando proteínas sensibles a la luz; una tarde de sábado de repente me vino la idea: ¿no sería increíble no solo leer la actividad del cerebro sino también poder controlar su actividad? Es que, en Biología, para entender un sistema necesitas poder controlarlo de forma precisa, y eso había sido imposible en Neurociencia".
Como explica el acta del jurado, la optogenética "ha revolucionado el estudio de la función cerebral y actualmente es empleada por neurocientíficos de todo el mundo". Comprender la función de los circuitos cerebrales "requeriría el desarrollo de una tecnología que permitiese controlar selectivamente neuronas individuales sin afectar la actividad de otras neuronas. La optogenética es precisamente esta tecnología, pues permite activar e inactivar neuronas de animales vivos y, en consecuencia, se puede utilizar para establecer lazos causales entre la función de circuitos neuronales específicos y comportamientos distintivos".
Miesenböck tuvo su idea a finales de los noventa, y tardó varios años en hacerla realidad. Su trabajo con proteínas sensibles a la luz resultó clave, porque la optogenética se basa en insertar en las neuronas deseadas este tipo de proteínas: cuando el sistema recibe luz las proteínas se activan, y al hacerlo inciden sobre el estado de la neurona. La acción puede disparar la señal eléctrica que se propagará por el circuito neuronal, o por el contrario inhibirla. Ese fue el comienzo de las investigación que se demoraron en el tiempo y que tampoco conseguían publicar con facilidad.
Los tres galardonados resaltan que el primer objetivo es conocer mejor el cerebro. Y ponen ejemplos. Miesenböck ha descubierto en moscas un grupo de neuronas que incita al sueño, y también investiga el proceso de toma de decisiones. Ha demostrado que "las moscas también piensan más las decisiones difíciles, como nosotros". Boyden se ha concentrado en perfeccionar los aspectos tecnológicos de la optogenética, pero menciona estudios de otros grupos: sobre circuitos neuronales implicados en comportamientos agresivos; sobre la formación de recuerdos; y sobre la posibilidad de tratar la ceguera reemplazando fotoreceptores dañados en la retina con proteínas fotosensibles. Deisseroth, por su parte, destaca la investigación sobre circuitos implicados en la adicción, en concreto a la cocaína.
