El Nobel de Medicina 2026 premia la optogenética, el interruptor de luz del cerebro

El Premio Nobel de Fisiología o Medicina 2026 es para Karl Deisseroth (Universidad de Stanford), Peter Hegemann (Universidad Humboldt de Berlín) y Georg Nagel (Universidad de Wurzburgo) por descubrir los canales iónicos activados por luz y crear la optogenética, una técnica que permite encender y apagar neuronas concretas con luz en un cerebro vivo.

El anuncio y los premiados

La Asamblea Nobel del Instituto Karolinska, en Estocolmo, abrió el lunes 5 de octubre la semana de los Nobel con un premio que muchos daban por hecho desde hace una década. El galardón reconoce, en palabras del jurado, sus «descubrimientos sobre los canales iónicos activados por luz y la optogenética». Los tres científicos se repartirán 12 millones de coronas suecas.

Karl Deisseroth es catedrático de Bioingeniería y de Psiquiatría en la Universidad de Stanford (California) e investigador del Instituto Médico Howard Hughes. Tiene una particularidad poco común entre los grandes nombres de la neurociencia: sigue pasando consulta como psiquiatra. Peter Hegemann es profesor de Biofísica Experimental en la Universidad Humboldt de Berlín, y Georg Nagel, del departamento de Neurofisiología de la Universidad de Wurzburgo, en Baviera.

«Me costaba articular palabras. Estaba muy sorprendido y aturdido», reconoció Deisseroth tras recibir la llamada de Estocolmo. El comité, por su parte, subrayó que la optogenética «ofrece oportunidades para cartografiar el cerebro de una forma con la que antes solo podíamos soñar».

Todo empezó con un alga que nada hacia la luz

La historia de este Nobel no arranca en un cerebro, sino en un charco. Chlamydomonas reinhardtii es un alga verde unicelular que se mueve con dos flagelos y que tiene una mancha ocular, una especie de ojo rudimentario que le permite orientarse y nadar hacia la luz que necesita para hacer la fotosíntesis. Durante años, varios laboratorios intentaron entender qué molécula traducía esa luz en movimiento.

Hegemann llevaba desde los años ochenta sospechando que la respuesta era una rodopsina, la misma familia de proteínas que en nuestra retina capta los fotones. Pero las rodopsinas animales funcionan de forma indirecta: la luz activa una cascada de señales químicas dentro de la célula (son parientes de los receptores acoplados a proteínas G). Lo que encontraron Nagel y Hegemann era otra cosa.

En 2002, en la revista Science, describieron la canalrodopsina-1: una proteína que es a la vez sensor de luz y canal iónico. Cuando le llega luz, se abre un poro en la membrana y deja pasar cargas eléctricas. Sin intermediarios. Un año después, en PNAS, presentaron la canalrodopsina-2, que se activa con luz azul, deja pasar cationes como el sodio y, sobre todo, funcionaba también cuando se fabricaba en células humanas. Ya en aquel trabajo los autores apuntaban que podría servir para despolarizar células «simplemente con iluminarlas».

De la proteína del alga a las neuronas de rata

Una neurona se comunica mediante impulsos eléctricos que nacen precisamente cuando entran cargas positivas a través de su membrana. La idea, por tanto, era tentadora: si una neurona fabricara canalrodopsina-2, un destello de luz azul debería bastar para dispararla.

En 2005, el laboratorio de Deisseroth en Stanford lo demostró en Nature Neuroscience. El equipo introdujo el gen de la canalrodopsina en neuronas de rata cultivadas mediante un virus modificado y comprobó que cada pulso de luz azul generaba un impulso nervioso con una precisión de milisegundos. El artículo, firmado también por Nagel y por Ernst Bamberg, tenía como primer autor a Ed Boyden y como segundo a Feng Zhang, que años después sería uno de los pioneros de la edición genética con CRISPR.

Lo decisivo no fue solo encender neuronas, sino poder elegir cuáles. Con herramientas genéticas, la canalrodopsina puede fabricarse únicamente en un tipo de célula —por ejemplo, las neuronas que liberan dopamina— y no en las vecinas. En 2007 el grupo de Deisseroth añadió un «freno»: la halorrodopsina, una bomba de iones activada por luz amarilla que silencia las neuronas. Con fibras ópticas finísimas implantadas en el cerebro, la técnica pasó pronto de las placas de cultivo a ratones despiertos que se movían con libertad.

Qué permite hacer la optogenética

Antes de la optogenética, los neurocientíficos tenían dos grandes formas de intervenir en el cerebro: los electrodos, que estimulan todo lo que tienen alrededor sin distinguir tipos de neurona, y los fármacos, que actúan durante minutos u horas. La luz combinó la precisión celular de la genética con la precisión temporal de la electricidad.

El resultado ha sido una avalancha de experimentos que hace veinte años eran ciencia ficción. Con luz se ha conseguido reactivar recuerdos concretos en ratones, provocar o apagar conductas agresivas, inducir sed o saciedad, y localizar los circuitos que se alteran en modelos de párkinson, epilepsia, depresión, adicción o demencia. Hoy la optogenética se usa en miles de laboratorios de todo el mundo y ha generado un catálogo de variantes de canalrodopsina que responden a otros colores, son más rápidas o más sensibles.

De los laboratorios a la clínica

La optogenética nació como una herramienta de investigación básica, y sigue siéndolo sobre todo. Para usarla en personas hace falta modificar genéticamente sus neuronas y hacer llegar la luz hasta ellas, dos obstáculos importantes en un órgano encerrado en el cráneo.

El ojo es la excepción, porque la luz ya entra en él de forma natural. En 2021, un equipo dirigido por José-Alain Sahel publicó en Nature Medicine el caso de un hombre de 58 años, ciego por retinosis pigmentaria, que recuperó una visión parcial tras recibir en un ojo el gen de una canalrodopsina sensible a la luz ámbar. Con unas gafas especiales que convierten la imagen en pulsos de luz, pudo localizar, tocar y contar objetos sobre una mesa. Fue la primera prueba de que la técnica puede ayudar a pacientes, y hay otros ensayos en marcha.

También se exploran aplicaciones en la audición, con implantes cocleares que estimularían el nervio con luz en lugar de con electricidad, y en el dolor crónico. Pero conviene no exagerar: la mayor parte del impacto médico de la optogenética es, de momento, indirecto. Lo que aporta es un mapa mucho más fino de qué circuitos fallan en cada enfermedad, que después orienta el desarrollo de fármacos o de estimulación cerebral profunda.

Los nombres que se quedan fuera

Como ocurre a menudo, el límite de tres premiados por categoría deja fuera a nombres que la comunidad científica asocia al descubrimiento. El biofísico Ernst Bamberg, del Instituto Max Planck de Biofísica de Fráncfort, firmó con Nagel y Hegemann los artículos de 2002 y 2003. Ed Boyden, hoy en el MIT, fue primer autor del trabajo de 2005. Y Gero Miesenböck, de Oxford, había logrado controlar neuronas con luz ya en 2002 mediante otro sistema, más lento y complejo. Varios de ellos compartieron con los tres galardonados el Brain Prize de 2013, el gran premio europeo de neurociencia.

La optogenética en España

La técnica es hoy de uso corriente en los centros españoles de neurociencia, como el Instituto de Neurociencias de Alicante (CSIC-UMH) o el Instituto Cajal del CSIC en Madrid, donde se emplea para estudiar desde el aprendizaje hasta el dolor. El premio llega, además, en un año de avances en la comprensión del cerebro, como el estudio que planteaba que el cerebro humano funciona como dos órganos fusionados.

Y deja una lección que el comité Nobel suele subrayar: la herramienta que hoy permite estudiar la depresión o devolver algo de vista a un ciego salió de la curiosidad por cómo un alga microscópica encuentra el sol. Nadie habría podido justificarla, en su origen, por sus aplicaciones médicas. Algo parecido le ocurrió a William Perkin, que en 1856 buscaba un fármaco contra la malaria y encontró el primer tinte sintético.

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