Este descubrimiento, que fusiona la óptica y la genética, ha transformado radicalmente la neurociencia. Antes de la optogenética, las herramientas disponibles para manipular la actividad neuronal estimulaban grandes grupos de células de manera indiscriminada. Ahora, los investigadores pueden seleccionar poblaciones neuronales muy concretas y controlarlas con una precisión de milisegundos, una escala de tiempo esencial para entender la comunicación neuronal. Como señaló Per Svenningsson, Presidente del Comité Nobel de Fisiología o Medicina, esta técnica "abre oportunidades para cartografiar el cerebro de una manera con la que antes solo podíamos soñar", comparable a la relevancia de la tinción de Golgi en su momento. La capacidad de activar o inactivar neuronas con tal exactitud permite a los científicos establecer relaciones causales entre circuitos neuronales específicos y funciones fisiológicas, comportamientos o emociones, lo que es crucial para avanzar en el estudio de enfermedades como el párkinson, la epilepsia, la depresión o incluso para desentrañar los mecanismos de la memoria, el miedo y la adicción.
Cómo funciona esta revolución de la luz
La historia de la optogenética, que bien podría parecer sacada de la ciencia ficción, tiene sus raíces en una observación botánica del siglo XIX y se consolida a principios del siglo XXI. El punto de partida fue el alga unicelular Chlamydomonas, estudiada por Peter Hegemann y Georg Nagel en la década de los 90 y principios de los 2000. Hegemann quería entender cómo esta alga reaccionaba tan rápidamente a la luz, detectándola con una mancha ocular y generando un impulso eléctrico en apenas 0,5 milisegundos, significativamente más rápido que la respuesta del ojo humano. Su hipótesis audaz fue que una sola proteína actuaba simultáneamente como sensor de luz y como canal iónico, una compuerta que permite el paso de partículas cargadas para generar una señal eléctrica. Esta idea, inicialmente recibida con escepticismo, se confirmó cuando, tras la publicación de miles de genes de algas por investigadores japoneses, Hegemann y Nagel identificaron la “canalrodopsina”.
Tras inyectar los genes de la canalrodopsina en óvulos de rana, Nagel observó que las proteínas se insertaban en la superficie de los óvulos y se abrían al ser iluminadas. La canalrodopsina-2 (ChR2) fue particularmente eficaz, volviendo sensibles a la luz incluso a células de riñón humanas en 0,2 milisegundos. En 2003, publicaron sus hallazgos en PNAS, sugiriendo ya su uso para despolarizar células “simplemente con iluminación”. El relevo lo tomó Karl Deisseroth, psiquiatra y neurocientífico de Stanford. Tras pedir el ADN de la proteína a Nagel, Deisseroth y su equipo lograron introducir el gen de la canalrodopsina en neuronas de rata cultivadas en placa. Al iluminarlas con luz azul, las neuronas respondían instantáneamente, como si se pulsara un interruptor. Este avance, publicado en Nature Neuroscience en 2005, fue el nacimiento de la optogenética. Dos años después, lo lograron en cerebros de ratones vivos, controlando el movimiento de sus bigotes y permitiendo, por ejemplo, reactivar recuerdos de miedo en 2012, según un estudio en Nature con Deisseroth entre los firmantes. La clave de esta técnica reside en su precisión: a diferencia de métodos anteriores que estimulaban grandes grupos neuronales, la optogenética permite manipular poblaciones muy específicas de neuronas con una resolución temporal y espacial inigualable.
Qué cambia para los profesionales tech y la investigación en Latam
La optogenética no es solo un logro científico; representa una herramienta disruptiva para profesionales tech involucrados en la neurotecnología, la inteligencia artificial y la investigación biomédica. Su capacidad para mapear y comprender los circuitos cerebrales abre nuevas fronteras para el desarrollo de interfaces cerebro-computadora (BCI), prótesis avanzadas y, en el futuro, quizás, métodos de modulación cerebral para mejorar funciones cognitivas o tratar trastornos. Al permitir el control exacto de neuronas, se facilita la creación de modelos más precisos de enfermedades neurológicas y psiquiátricas en el laboratorio, lo cual es fundamental para el diseño y prueba de nuevos fármacos y terapias. De hecho, según Infobae, la optogenética ha permitido a los científicos “mapear el cerebro” y entender la relación de circuitos neuronales con la memoria, el movimiento, el sueño y la percepción.
En Latinoamérica, la optogenética ya está dejando su huella en la comunidad científica. En Argentina, el Dr. Alejandro Schinder, de la Fundación Instituto Leloir, lleva trabajando con optogenética desde 2007, y la Universidad Nacional de San Martín (UNSAM) inauguró en 2024 un grupo de Fotobiología y Optogenética, liderado por Jimena Rinaldi. En México, investigadores como José Fernando Peña Ortega de la UNAM resaltan la relevancia de la técnica, y en Morelos, se utiliza para estudiar mecanismos de neurodegeneración en moscas Drosophila, incluyendo el Parkinson, la percepción del dolor y la adicción a la nicotina. El Dr. Óscar Cerda de la Universidad de Chile ha subrayado las amplias aplicaciones del conocimiento generado. Sin embargo, la adopción clínica sigue siendo experimental y enfrenta desafíos bioéticos y tecnológicos para su implementación generalizada en la región, un tema que el columnista Moisés Wasserman de El Tiempo en Colombia ha explorado, lamentando la falta de financiación para la ciencia fundamental.
Qué viene después: del laboratorio a la clínica y más allá
El camino de la optogenética desde la observación de algas hasta la manipulación neuronal ha sido extraordinario, y sus aplicaciones futuras prometen ser aún más impactantes. El primer uso médico de estos hallazgos ya está tomando forma en la oftalmología. En 2021, un equipo liderado por José-Alain Sahel publicó en Nature Medicine el caso de un hombre ciego por retinosis pigmentaria que recuperó parcialmente la visión. Mediante la inyección de un virus modificado con el gen de ChrimsonR, una proteína emparentada con la canalrodopsina, y el uso de gafas que proyectan pulsos de luz sobre la retina, el paciente pudo percibir, localizar y contar objetos. Este fue un hito, siendo el primer caso documentado de recuperación funcional parcial en una enfermedad neurodegenerativa mediante terapia optogenética.
Mirando hacia el futuro inmediato, el 9 de septiembre de 2026, Nanoscope anunció que la Administración de Alimentos y Medicamentos de Estados Unidos (FDA) aceptó estudiar su solicitud para comercializar Mogenry. Esta terapia génica, dirigida a adultos con retinosis pigmentaria y pérdida grave de visión, inyecta el gen de una opsina sensible a la luz en las células bipolares de la retina, permitiéndoles responder a la luz ambiental. Aunque el ensayo de fase 2b con 27 pacientes es pequeño, mostró una mejora en la agudeza visual. Si bien el problema ocular más frecuente fue la inflamación (alrededor del 44% de los casos), la promesa de este "interruptor" derivado de un alga, que ya movió los bigotes de ratones, está a un paso de llegar a las consultas oftalmológicas. Más allá de la visión, la investigación continúa explorando el potencial de la optogenética para tratar la adicción, el dolor crónico, la ansiedad y otras afecciones neurológicas y psiquiátricas, abriendo un abanico de posibilidades que apenas estamos empezando a vislumbrar, y que podría integrarse con nuevas generaciones de inteligencia artificial para diagnósticos y tratamientos más personalizados y efectivos.
