El Premio Nobel de Medicina 2026 reconoce una investigación que transformó la manera de estudiar el cerebro: el desarrollo de la optogenética, una estrategia que permite identificar y manipular circuitos neuronales con una precisión que antes no era posible.
La doctora Lizbeth García Velázquez, investigadora de la Universidad La Salle y especialista en Química Farmacéutica Bióloga y Ciencias Bioquímicas y Biomédicas, explica las claves del descubrimiento reconocido con el Premio Nobel de Medicina 2026: el desarrollo de la optogenética, una estrategia que permite identificar y manipular circuitos neuronales mediante la luz. El trabajo de Peter Hegemann, Georg Nagel y Karl Deisseroth abrió esta herramienta para estudiar con gran precisión la actividad de las neuronas y sus vínculos con distintas conductas.
La Asamblea Nobel del Instituto Karolinska reconoció a Hegemann y Nagel por la caracterización de proteínas capaces de permitir el paso de iones en respuesta a la luz, mientras que Deisseroth las incorporó a neuronas para poder modular su actividad.
El resultado fue una técnica que actualmente permite a investigadores de todo el mundo activar o inhibir circuitos neuronales específicos y observar qué ocurre cuando cambia su actividad.
De las algas microscópicas al control de las neuronas
El origen de la optogenética se encuentra en una observación aparentemente sencilla: algunas algas microscópicas responden a la luz modificando su movimiento.
A partir de este fenómeno, Hegemann y Nagel estudiaron las proteínas responsables de esa respuesta y caracterizaron las canalrodopsinas, proteínas capaces de convertir la luz en señales eléctricas mediante el flujo de iones.
Este hallazgo fue fundamental porque permitió pensar en la luz como una herramienta para controlar la actividad de células excitables.
La siguiente etapa fue llevar esta propiedad al sistema nervioso. Deisseroth incorporó las canalrodopsinas a neuronas, lo que abrió la posibilidad de modificar su actividad utilizando luz.
De esta manera, una propiedad descubierta en organismos microscópicos se convirtió en una herramienta para investigar uno de los sistemas biológicos más complejos: el cerebro.
¿Qué es la optogenética?
La optogenética combina herramientas de óptica y genética para controlar células específicas mediante luz.
La estrategia permite seleccionar determinadas poblaciones de neuronas y hacerlas sensibles a la luz. Posteriormente, mediante pulsos luminosos, los investigadores pueden modificar su actividad.
Una de las características más importantes de esta técnica es su velocidad. Los pulsos de luz pueden modificar la actividad neuronal en cuestión de milisegundos, lo que permite relacionar con precisión la actividad de un circuito con una determinada respuesta o conducta.
Además, la manipulación puede realizarse en animales que se encuentran en movimiento libre, lo que permite estudiar la actividad cerebral en condiciones mucho más cercanas a las conductas naturales.
La precisión de la herramienta permite, por ejemplo, activar una población específica de neuronas mientras se inhibe otra y observar las consecuencias. Esto ha permitido establecer relaciones causales entre la actividad de circuitos neuronales y determinados comportamientos.
Una nueva forma de estudiar el cerebro
De acuerdo con García Velázquez, la optogenética ha transformado las neurociencias porque permite pasar de observar la actividad neuronal a manipularla de manera controlada.
Esta diferencia resulta fundamental para estudiar cómo funcionan los circuitos cerebrales.
Con esta herramienta se han investigado circuitos relacionados con procesos y conductas como el miedo, el sueño, la toma de decisiones y las adicciones.
La posibilidad de intervenir de manera selectiva sobre grupos de neuronas permite preguntar no sólo qué regiones del cerebro están activas durante una conducta, sino qué ocurre cuando se modifica directamente la actividad de un circuito determinado.
Así, la optogenética ofrece una vía para aproximarse a relaciones de causa y efecto en el funcionamiento del sistema nervioso.
De la investigación básica a posibles aplicaciones clínicas
El alcance de esta tecnología comienza a extenderse también hacia la medicina.
Uno de los avances más destacados ocurrió en 2021, cuando la revista Nature Medicine publicó el caso de un paciente con retinosis pigmentosa, una enfermedad que provoca la degeneración de las células sensibles a la luz de la retina y puede conducir a la pérdida de la visión.
El paciente presentaba ceguera avanzada y, mediante una terapia optogenética, logró una recuperación parcial de la capacidad visual.
Este resultado mostró una posible aplicación de los principios desarrollados a partir de la investigación básica: utilizar proteínas sensibles a la luz para proporcionar una vía alternativa de activación celular cuando las células receptoras originales han sido dañadas.
La estrategia continúa en investigación y se estudian posibles aplicaciones en enfermedades y trastornos como epilepsia, enfermedad de Parkinson, dolor crónico, arritmias cardiacas y pérdida de audición.
En el ámbito psiquiátrico, también se explora su potencial para comprender y, eventualmente, intervenir sobre condiciones como la depresión resistente, las adicciones y el trastorno obsesivo-compulsivo.
Estas aplicaciones todavía forman parte de líneas de investigación y desarrollo; el alcance clínico de la optogenética dependerá de la seguridad, precisión y eficacia que puedan demostrar las distintas tecnologías.
La importancia de la ciencia básica
Para la investigadora de La Salle, el Nobel de Medicina 2026 también muestra cómo un descubrimiento de ciencia básica puede convertirse, con el tiempo, en una herramienta con aplicaciones transdisciplinarias.
La trayectoria que va de la respuesta a la luz observada en algas microscópicas a la manipulación de circuitos neuronales ilustra cómo una pregunta fundamental sobre el funcionamiento de un organismo puede terminar generando nuevas herramientas para la investigación biomédica.
Hegemann y Nagel caracterizaron las proteínas que permitieron convertir la luz en señales eléctricas mediante el flujo de iones. Deisseroth aprovechó esa propiedad y la llevó a las neuronas para controlar su actividad con luz.
El resultado es una herramienta que permite estudiar el cerebro con una combinación de precisión espacial y temporal que transformó la investigación en neurociencias y abrió nuevas posibilidades para el desarrollo de estrategias terapéuticas.
Como resume García Velázquez, el potencial de este avance no se limita a comprender mejor cómo funciona el cerebro: la investigación básica que comenzó con organismos microscópicos abrió una plataforma tecnológica con posibilidades en neurociencia, medicina y otras áreas de la biomedicina.
