La Asamblea Nobel del Instituto Karolinska otorgó el galardón a Karl Deisseroth, Peter Hegemann y Georg Nagel por desarrollar una técnica que controla neuronas con luz.
Tres científicos detrás de una herramienta que cambió la neurociencia
El Premio Nobel de Fisiología o Medicina 2026 fue concedido a Karl Deisseroth, Peter Hegemann y Georg Nagel por sus descubrimientos sobre los canales iónicos activados por luz y el desarrollo de la optogenética. La técnica permite activar o silenciar poblaciones específicas de neuronas mediante pulsos luminosos con una precisión temporal de milisegundos.
El origen de la herramienta se remonta a principios de la década de 1990, cuando Hegemann estudiaba cómo el alga unicelular Chlamydomonas reinhardtii detecta la luz y nada hacia ella. Sus experimentos de 1991 midieron corrientes eléctricas generadas en el alga tras recibir luz, con una respuesta tan rápida que resultaba difícil de explicar con los mecanismos conocidos en animales.
En 1992, Hegemann planteó que el receptor de luz podía estar directamente asociado al canal iónico que genera la corriente eléctrica, lo que implicaba un mecanismo molecular más directo para transformar la luz en electricidad.
Del alga al canal iónico: el papel de Georg Nagel
Alrededor del año 2000, los avances en genética y la disponibilidad de secuencias de ADN de C. reinhardtii permitieron al equipo de Hegemann identificar dos proteínas candidatas que podían explicar la rápida respuesta a la luz. Para caracterizarlas, Hegemann colaboró con Georg Nagel, experto en proteínas de membrana.
Nagel introdujo las secuencias identificadas en ovocitos de Xenopus laevis y observó que, al exponer las células a la luz, se abría un canal en su membrana y los iones comenzaban a atravesarlo. Así caracterizaron las canalrodopsinas, entre ellas la canalrodopsina-2 (ChR2), especialmente importante para el desarrollo posterior de la optogenética, ya que responde con rapidez a la luz azul y permite el paso de iones positivos a través de la membrana.
En 2003, Nagel, Hegemann y colaboradores demostraron que ChR2 podía funcionar en células de mamífero, un hallazgo decisivo: introducir las instrucciones para producir esa proteína podía convertir una célula que normalmente no responde a la luz en una célula fotosensible.
Deisseroth lleva la técnica al cerebro vivo
Karl Deisseroth convirtió ese hallazgo en una herramienta para estudiar el cerebro. Su equipo introdujo la secuencia que codifica ChR2 en neuronas de rata cultivadas en laboratorio y comprobó que las células toleraban la proteína e incorporaban a su membrana. En 2005 demostró que pulsos de luz azul podían desencadenar potenciales de acción en esas neuronas con precisión de milisegundos.
Dos años después, el sistema funcionó en el cerebro de ratones vivos: mediante una fibra óptica, los investigadores iluminaron neuronas de la corteza motora y provocaron movimientos en los bigotes de los animales. La tecnología se amplió con proteínas que responden a diferentes longitudes de onda y herramientas para silenciar, no solo activar, neuronas.
Entre los experimentos más representativos figuran los dedicados a la memoria. La optogenética permitió marcar neuronas activas durante la formación de un recuerdo y reactivarlas posteriormente, aportando evidencias experimentales sobre cómo conjuntos neuronales participan en los llamados engramas de memoria.
Aplicaciones que van más allá del cerebro
La técnica se ha extendido al estudio del corazón, el intestino y los sistemas sensoriales, además de permitir identificar circuitos implicados en el sueño, el miedo, la ansiedad, la recompensa, la alimentación y la memoria. Algunas de sus aplicaciones han comenzado a dar el salto hacia la investigación clínica, especialmente en enfermedades de la retina.
En esa dirección, se han publicado resultados de un ensayo de fase I/IIa con una terapia que utiliza ChR2 en personas con retinosis pigmentaria avanzada, aunque el desarrollo fue discontinuado tras la adquisición de la empresa responsable. También se investiga su potencial en audición y en la modulación de circuitos asociados a enfermedades neurológicas, aunque buena parte de estas aplicaciones continúa en fases experimentales.
Al anunciar el galardón, Per Svenningsson, presidente del Comité Nobel de Fisiología o Medicina, señaló: “La optogenética ofrece oportunidades para cartografiar el cerebro de una manera con la que antes solo podíamos soñar”.
| Dato | Detalle |
|---|---|
| Premio | Nobel de Fisiología o Medicina 2026 |
| Galardonados | Karl Deisseroth, Peter Hegemann y Georg Nagel |
| Institución otorgante | Asamblea Nobel del Instituto Karolinska |
| Motivo | Descubrimientos sobre canales iónicos activados por luz y desarrollo de la optogenética |
| Presidente del Comité Nobel | Per Svenningsson |
