Tercera Cultura
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Optogenética

Luz y genes se unen para entender mejor el funcionamiento del cerebro

La primera vez que leí la palabra optogenética, la primera frase que me vino a la cabeza fue ¿qué tiene que ver el tocino con la velocidad? ¿Qué tiene que ver la luz y los genes?

En un artículo de 1979 Francis Crick –el descubridor de la doble hélice del DNA– defendía que para entender el cerebro y sus funciones, y para combatir sus enfermedades, se necesitaba controlar muy precisamente un tipo de células dejando las demás inalteradas. Hasta hace muy poco, la única forma que teníamos de estimular un cierto grupo de neuronas era la inserción de electrodos, lo que da muchos problemas; el peor de todos, para el caso que nos ocupa, es que al aplicar una señal eléctrica se afectan todas las neuronas que hay alrededor sean del tipo que sean. No se discrimina por tipo.

OptogenéticaVeamos la parte «opto» de optogenética. Es decir, la parte luz. Desde hace más de cuarenta años que se sabe que hay ciertas proteínas que regulan el flujo de electricidad en las células de acuerdo con que en ellas incida luz o no. Por ejemplo, en las células de nuestra retina, la proteína que hace eso es la rodopsina (una «opsina»). Tras el abaratamiento de los análisis genéticos se han encontrado en microorganismos otras muchas opsinas que hacen funciones parecidas, aunque no iguales. Por ejemplo, unas se activan con la luz amarilla, otras con la luz verde, otras con la luz infrarroja,… en unas la duración de la activación es de unos pocos milisegundos, en otras son muchos milisegundos… En estos momentos tenemos un montón de herramientas para distintas funciones.

La parte genética se basa en esos microorganismos que producen las proteínas necesarias y lo hacen mediante los genes adecuados. Si logramos insertar esos genes en un tipo de células concreto habremos logrado que se hagan sensibles a la luz. Podremos controlarlas y saber qué pasa en las células de alrededor. Dicho de otro modo, podemos activar o desactivar un tipo de células en una zona, tal como decía Crick que sería necesario.

Ya hay más de setecientos laboratorios en el mundo trabajando sobre este tema. Y cada día conocemos más sobre las enfermedades neuronales. E incluso ya tenemos alguna mejora a las terapias convencionales. Por ejemplo, se ha visto que en la enfermedad de Parkinson la estimulación en las conexiones entre neuronas funciona mejor que si se hace en las propias neuronas.

¿Quién hubiera pensado que estudiar las opsinas de un estanque con algas sería importante para curar enfermedades?

 

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