RFI. Recordemos brevemente que, antes de la optogenética, los científicos podían observar la actividad cerebral, lesionar zonas del cerebro y administrar fármacos que afectaban a muchas neuronas al mismo tiempo. Pero les resultaba muy difícil responder a una pregunta sencilla: “¿qué ocurre exactamente si activo estas neuronas concretas y no las demás?”. Esto es lo que cambia con la optogenética. Ahora bien, ¿cómo tuvo lugar este descubrimiento?
Este descubrimiento se basa en unos estudios iniciales de Peter Hegemann y Georg Nagel, dos de los galardonados, en los que descubrieron un alga capaz de nadar hacia una fuente de luz. Concretamente, descubrieron una proteína en esas algas que reaccionaba a la luz. Lo que hizo Karl Deisseroth, el tercer galardonado, fue utilizar esos descubrimientos en animales de laboratorio para controlar células con luz. Este control de las células mediante la luz es una herramienta muy potente porque nos permite controlarlas con una resolución de milisegundos. De este modo se pueden hacer experimentos que, antes del descubrimiento de la optogenética, se consideraban ciencia ficción.
RFI. ¿Los descubrimientos en el área de la optogenética han permitido transformar nuestra comprensión del cerebro?
Sí, la han transformado completamente. Ahora podemos hacer experimentos que antes no eran accesibles. Aunque la optogenética se ha utilizado en muchos campos biomédicos, como la oftalmología o la inmunología, se ha aplicado sobre todo a la neurociencia. En este último campo, nos ha permitido avanzar, sobre todo, en el control, por ejemplo, de decenas o de centenares de neuronas. Recordemos que un ratón puede tener un billón de neuronas. Simplemente modificando decenas o centenares de ellas mediante la optogenética, esta técnica nos ha permitido modificar el comportamiento.
RFI. ¿Cómo calificaría ese conocimiento al que han podido acceder?
Es absolutamente increíble. Podemos identificar en el microscopio y decir: estas neuronas específicamente, estas que podemos visualizar, son las que realizan tal comportamiento. Antes de la optogenética, estos estudios se hacían, por ejemplo, mediante fármacos en la misma área cerebral que se estimula con la optogenética y, entonces, podíamos decir: "cuando damos este fármaco, se modifica la actividad, se modifica la conducta del animal", pero la diferencia es que, en ese momento, estábamos afectando a miles o millones de neuronas. En cambio, con la optogenética podemos pasar al control de solamente decenas o centenares de neuronas que intervienen en el comportamiento. Esto ha revolucionado nuestro entendimiento del cerebro. Ahora es muchísimo más preciso gracias al uso de la optogenética.
RFI. Raül Andero, usted trabaja precisamente en la neurociencia del miedo y la memoria. ¿Han podido ustedes, en los experimentos en su laboratorio, utilizando la optogenética, estimular ciertas conductas o emociones en ratas?
Exacto. Por ejemplo, en mi laboratorio, uno de los primeros experimentos que hicimos con optogenética fue modular la memoria. Es decir, estimulando neuronas que sabemos que están involucradas en el procesamiento del miedo en ratones, lo que hicimos fue estimularlas y pudimos aumentar esa memoria respecto a estímulos que el animal consideraba aversivos, es decir, relacionados con una memoria del miedo. También se puede revertir el proceso y hacer lo contrario: conseguir que el animal tenga menos miedo cuando está expuesto a estímulos relacionados con el miedo gracias a esta estimulación optogenética.
RFI. El comité del Nobel considera que este método es muy relevante y prometedor para tratar trastornos neurológicos y psiquiátricos. ¿Qué nos puede decir al respecto?
En cuanto a su aplicación práctica en neurociencia, no es algo que veamos ahora mismo en los hospitales. Pero, en el futuro, puede llegar a aplicarse al tratamiento de enfermedades relacionadas con la neurociencia. Sobre todo, el uso más importante ahora sería en oftalmología, con algunos casos de éxito en los que personas que tenían problemas visuales han podido recuperar parcialmente parte de la visión gracias a estas técnicas de optogenética. Entonces, según lo que yo sé, estos son los avances más importantes en cuanto al tratamiento de personas con enfermedades y problemas.
RFI. ¿Qué se puede esperar del uso de la optogenética en el cerebro?
En cuanto al cerebro, va a ser un poco más complicado utilizar la optogenética para tratar enfermedades psiquiátricas y psicológicas por varias razones. Una es la cuestión de la seguridad. La primera de todas: ¿cuán seguro es estimular con luz? Porque hacen falta unos condicionantes que en animales de laboratorio se pueden cumplir, pero en personas todavía no estamos listos para llevarlos a cabo. Otro condicionante importante es que la mayoría de los experimentos en optogenética se han realizado en animales de laboratorio cuya densidad neuronal es mucho menor que la que existe en las personas. Esto también se ha observado en chimpancés.
Entonces, si bien ya se han desarrollado métodos para incrementar la estimulación de neuronas que están contenidas de una manera mucho más densa en los cerebros de personas o chimpancés, en comparación con los ratones, esto también supone una limitación. Dentro del cerebro, si hacemos que la luz recorra varios centímetros, por ejemplo, hacia donde queremos estimular, esto puede calentar el tejido y las neuronas, lo cual podría dañarlos. Entonces tenemos que hacer una estimulación muy específica, muy localizada. A lo mejor, así no se estimulan todas las neuronas que queremos. Esta es otra de esas limitaciones que se están solventando. Pero es posible que en el futuro esto se resuelva y se pueda aplicar en humanos de manera segura.
RFI. Si resumimos, ¿es correcto decir que el Nobel premió a estos tres científicos porque han permitido a la ciencia dar un salto en la comprensión del cerebro, de su funcionamiento?
Del cerebro, sobre todo, pero también del control de las células. Es decir, principalmente este control de las células se ha realizado en el cerebro, pero también en otros campos como la inmunología, la endocrinología y la biología sintética. Pero, sobre todo, sí, es en el estudio del cerebro donde más se ha aplicado.
RFI. Entonces, resumiendo, ¿podemos decir que también es un reconocimiento importante para la neurociencia?
Sí, yo creo que es muy importante para mi disciplina. Yo, en todo caso, estoy muy contento. Cuando hoy los periodistas me han empezado a entrevistar, la verdad es que me he puesto muy contento porque todos los neurocientíficos sabíamos que este premio iba a llegar alguna vez. Y creo que es un reconocimiento a la labor de muchísimos neurocientíficos que usamos o hemos usado esta herramienta. Es un grandísimo avance para la neurociencia, un impulso. Y, sobre todo, habiendo conocido brevemente a Karl Deisseroth, uno de los ganadores, y viendo que es una gran persona, un señor tremendamente curioso y con quien es absolutamente increíble hablar, estoy también muy contento a nivel personal.
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