La optogenética se acerca a la clínica con ensayos contra la ceguera y la adicción, y ayuda a entender el sueño y la memoria

La optogenética, afirman los premiados, se aproxima ya a la investigación clínica; consideran que ayudará no solo a descifrar qué pasa en el cerebro de las personas con Alzheimer o a mejorar el tratamiento de las enfermedades mentales, sino también a entender el sustrato biológico de lo que nos hace únicos: nuestra personalidad y nuestras emociones.

La optogenética consiste en activar con luz (originada por un láser o un LED) grupos escogidos de neuronas a las que se les ha introducido una proteína sensible a la luz. Por ahora la técnica pertenece sobre todo al ámbito de la investigación básica, aunque ya han comenzado en Estados Unidos los primeros ensayos clínicos en que se emplea para tratar la ceguera por retinosis pigmentaria. En esta enfermedad se destruyen las células de la retina sensibles a la luz; el tratamiento en ensayo se basa en restaurar la función de la retina usando la optogenética para hacer que otro tipo de células también presentes en ella se vuelvan fotosensibles.

Pronto podrían comenzar también otros ensayos que usan la optogenética contra algunas formas de dolor superficial y de sordera. En estas aplicaciones, y en el ensayo contra la retinosis pigmentaria, la optogenética se aplica a células en el ojo o el oído, más accesibles que las neuronas en el cerebro; en estos casos la optogenética es, por tanto, una técnica menos invasiva que cuando se utiliza en el cerebro, algo que por ahora solo se ha hecho en animales de experimentación.

Lo explica Deisseroth: “Las aplicaciones médicas más próximas son las que afectan al sistema nervioso periférico; probablemente se podrá utilizar la optogenética en cualquier enfermedad que afecte a este sistema, como eliminar el dolor postquirúrgico y algunos tipos de ceguera. Su aplicación es más compleja en procesos como el Parkinson o la epilepsia, puesto que hay que intervenir en zonas muy concretas y profundas, y más aún en enfermedades psiquiátricas, sobre las que tenemos aún un profundo desconocimiento”.

Deisseroth: investigar la agresión “es apremiante en el mundo moderno”

Por ello los galardonados insisten en que por ahora la optogenética es sobre todo una herramienta de ciencia básica. “La gran promesa de la optogenética es facilitar una mejor comprensión de la función normal del cerebro”, afirma Gero Miesenböck, catedrático de la Universidad de Oxford. “La optogenética ha catalizado la transformación de la neurociencia de una disciplina de observación a una de intervención”. Pero también hay unanimidad en que lo que se aprenda servirá para desarrollar terapias más racionales y eficaces que las actuales.

Karl Deisseroth, que compagina investigación y docencia en la Universidad de Stanford con la práctica clínica de la psiquiatría, señala por ejemplo que el conocimiento proveniente de la optogenética ya está sirviendo para guiar a la clínica, concretamente en terapias contra la adicción. “Los resultados obtenidos en modelos animales se han empleado para orientar tratamientos en humanos, como el de la adicción a cocaína y opiáceos, con resultados prometedores”, asegura.

En estos trabajos la optogenética se empleó en ratones para identificar los efectos de la conducta adictiva en una región muy específica del cerebro; posteriormente se intervino en esa misma región en humanos con una técnica no invasiva, la estimulación magnética transcraneal. Además, la optogenética está ofreciendo información relevante para el desarrollo de terapias específicas -de estimulación, conversación o farmacológicas- para enfermedades mentales. Y ha permitido encontrar en una región del cerebro implicada en el miedo y la ansiedad -la amígdala- una vía antiansiedad. Los tres galardonados coinciden en que es solo el principio de lo que gracias a esta técnica podría aprenderse sobre el cerebro, tanto sano como enfermo. Otro “llamativo ejemplo” del potencial de la optogenética, apunta Deisseroth, es el hallazgo de que “una región profunda del cerebro, muy pequeña y específica, modula poderosamente la agresión violenta en ratones”. El estudio de la naturaleza de la agresividad, dice este psiquiatra, es “de apremiante importancia en el mundo moderno”.

Miesenböck: “Entendemos cada vez mejor la regulación del sueño”

En la actualidad Miesenböck está centrado en el estudio de los circuitos cerebrales que acumulan información a lo largo del tiempo, como el que regula el sueño y la vigilia. “No sabemos cómo ni por qué nuestra experiencia consciente se desvanece cuando nos quedamos dormidos –afirma-, pero lo que sí entendemos cada vez mejor –y la optogenética ha sido de gran ayuda- son los mecanismos del cerebro que regulan el sueño y la vigilia y cómo estos mecanismos nos impiden, por ejemplo, caminar dormidos”. Miesenböck confiesa que una de sus motivaciones al desarrollar la optogenética fue querer entender “cómo la materia biológica genera las emociones o los estados de ánimo. Si generando patrones precisos de actividad eléctrica en el cerebro lográramos recrear percepciones, movimientos, recuerdos o emociones, tendríamos una poderosa herramienta para descubrir las señales neuronales que subyacen a estos aspectos de nuestra vida mental”.

Boyden: con la optogenética “se habla el lenguaje natural del cerebro”

Para Edward Boyden, catedrático de Ingeniería Biológica y del Cerebro en el Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT), la “belleza” de la optogenética es que permite “hablar el lenguaje natural del cerebro; podemos iluminar una neurona y se activará en milisegundos, y cuando apaguemos la luz las neuronas se inhibirán en milisegundos; podemos controlar la actividad neuronal con la precisión temporal del cerebro vivo intacto”. Los tres galardonados, padres intelectuales de la optogenética, coinciden en que existen frenos para utilizarla en el cerebro de las personas. Se trata de un método cruento (es necesario introducir un cable de fibra óptica para llevar la luz al cerebro), así que antes de aplicarlo a humanos se debe garantizar su seguridad y valorar si el valor de la información que