La posibilidad de activar o silenciar células nerviosas mediante luz, y con ello estudiar qué circuitos cerebrales intervienen en recuerdos, emociones y comportamientos, está detrás del Premio Nobel de Fisiología o Medicina 2026. La Asamblea Nobel del Karolinska Institutet otorgó el reconocimiento a Karl Deisseroth, Peter Hegemann y Georg Nagel por sus descubrimientos sobre los canales iónicos activados por luz y la optogenética.
El reconocimiento reúne una cadena de hallazgos que comenzó con el estudio de proteínas sensibles a la luz presentes en microorganismos y terminó proporcionando a la neurociencia una herramienta capaz de controlar la actividad de células seleccionadas. La optogenética permite intervenir circuitos neuronales con una precisión que modificó profundamente la manera de investigar el funcionamiento del cerebro.
El Premio Nobel de Medicina 2026 reconoce tres aportes científicos complementarios
Los trabajos de Hegemann, Nagel y Deisseroth permitieron avanzar desde la identificación de proteínas capaces de responder a la luz hasta su utilización para controlar células nerviosas en organismos vivos. Los principales elementos reconocidos por el Nobel incluyen:
- Los descubrimientos relacionados con canales iónicos activados por luz.
- La caracterización de proteínas conocidas como canalrodopsinas.
- La demostración de que estas proteínas podían utilizarse para modificar eléctricamente otras células.
- El desarrollo de herramientas para controlar neuronas mediante estímulos luminosos.
- La consolidación de la optogenética como una metodología para investigar circuitos biológicos y neuronales.
Estos avances permitieron transformar una propiedad presente en determinados microorganismos en una herramienta utilizada actualmente para investigar cómo funcionan células y circuitos específicos.
Peter Hegemann y Georg Nagel sentaron las bases moleculares del descubrimiento
Una parte fundamental de la historia científica reconocida en 2026 comenzó con el estudio de organismos capaces de responder a la luz. Entre ellos se encontraba el alga verde unicelular Chlamydomonas reinhardtii, cuyo comportamiento frente a los estímulos luminosos llevó a investigar las proteínas responsables de esa respuesta.
Peter Hegemann y Georg Nagel participaron en el estudio y caracterización de las canalrodopsinas, proteínas de membrana que funcionan como canales iónicos sensibles a la luz. Cuando reciben determinados estímulos luminosos, estos canales se abren y permiten el movimiento de iones a través de la membrana celular.
La importancia del descubrimiento aumentó cuando se comprobó que estas proteínas podían expresarse en otros tipos de células y conservar su capacidad de responder a la luz. Una célula que originalmente no era fotosensible podía adquirir esta propiedad mediante la incorporación del gen correspondiente.
Karl Deisseroth llevó el control mediante luz al estudio de las neuronas
El siguiente avance consistió en aplicar estas proteínas al sistema nervioso. Karl Deisseroth desarrolló métodos que hicieron posible introducir proteínas sensibles a la luz en neuronas y controlar su actividad mediante iluminación. Esto permitió activar o inhibir grupos determinados de células nerviosas y posteriormente observar los cambios producidos. La investigación cerebral podía así avanzar desde la identificación de regiones asociadas con determinadas funciones hacia experimentos capaces de modificar circuitos específicos.
La metodología comenzó a utilizarse para investigar cómo determinados grupos neuronales participan en funciones y comportamientos concretos. Con el tiempo, la optogenética se convirtió en una herramienta ampliamente utilizada en la investigación neurocientífica.
¿Qué permite hacer la optogenética?
La optogenética combina herramientas genéticas con proteínas sensibles a la luz y métodos ópticos. Los investigadores pueden seleccionar determinadas poblaciones celulares, hacer que expresen estas proteínas y posteriormente modificar su actividad utilizando estímulos luminosos. Entre las posibilidades que ofrece se encuentran:
- Activar poblaciones específicas de neuronas.
- Inhibir temporalmente determinados grupos celulares.
- Investigar conexiones entre diferentes circuitos del cerebro.
- Estudiar la relación entre actividad neuronal y comportamiento.
- Analizar circuitos involucrados en recuerdos y respuestas emocionales.
- Investigar mecanismos relacionados con enfermedades neurológicas y psiquiátricas.
La capacidad de modificar una población celular y observar posteriormente lo que ocurre permite estudiar relaciones causales que anteriormente resultaban mucho más difíciles de establecer.
De microorganismos sensibles a la luz a una nueva herramienta para estudiar el cerebro
Uno de los aspectos que distingue el descubrimiento reconocido con el Nobel es el recorrido que siguió la investigación. Las proteínas que terminaron convirtiéndose en herramientas para intervenir neuronas no fueron descubiertas inicialmente buscando una tecnología para estudiar el cerebro.
El conocimiento surgió del estudio de mecanismos biológicos presentes en organismos simples. La identificación de proteínas capaces de transformar un estímulo luminoso en cambios eléctricos permitió posteriormente trasladar ese principio hacia otros sistemas celulares. La combinación de biología molecular, genética, fisiología y neurociencia hizo posible utilizar esas proteínas como interruptores controlados mediante luz. Esa secuencia científica es la que terminó dando forma a la optogenética.
Quiénes son Karl Deisseroth, Peter Hegemann y Georg Nagel
- Karl Deisseroth es médico, neurocientífico y bioingeniero estadounidense vinculado a Stanford University y al Howard Hughes Medical Institute. Su trabajo se ha concentrado en el desarrollo de tecnologías para investigar circuitos neuronales y comprender cómo poblaciones específicas de células participan en funciones y comportamientos.
- Peter Hegemann es biofísico alemán reconocido por sus investigaciones sobre proteínas sensibles a la luz y canalrodopsinas. Su trabajo ha contribuido a explicar cómo estos sistemas moleculares responden a estímulos luminosos y cómo pueden ser utilizados como herramientas para modificar la actividad celular.
- Georg Nagel es un científico alemán especializado en fisiología molecular y transporte de membrana. Sus investigaciones sobre proteínas y canales activados por luz fueron fundamentales para caracterizar las canalrodopsinas y demostrar las propiedades que posteriormente permitirían utilizarlas en optogenética.
Los tres científicos representan etapas complementarias de un mismo desarrollo. Sus investigaciones conectaron el conocimiento fundamental sobre proteínas sensibles a la luz con una herramienta capaz de intervenir células nerviosas.
La optogenética cambió la forma de investigar los circuitos cerebrales
Antes del desarrollo de estas herramientas, numerosos estudios podían mostrar que determinadas regiones cerebrales se activaban durante una función o comportamiento. Sin embargo, establecer con precisión qué células intervenían y comprobar directamente su participación planteaba mayores dificultades.
La optogenética permite seleccionar determinadas poblaciones neuronales y modificar temporalmente su actividad. De esta forma, los investigadores pueden estudiar qué sucede cuando un circuito se activa o se inhibe y observar los cambios que aparecen posteriormente.
Su utilización se ha extendido al estudio de circuitos relacionados con memoria, comportamiento, emociones y diferentes procesos del sistema nervioso. También se emplea experimentalmente para investigar mecanismos involucrados en distintas enfermedades neurológicas y psiquiátricas.
¿Puede la optogenética llegar a utilizarse en pacientes?
La principal utilización de la optogenética continúa concentrada en la investigación experimental. Sin embargo, los principios derivados de esta tecnología también han comenzado a explorarse en posibles aplicaciones médicas. Entre los campos investigados se encuentran estrategias orientadas a recuperar respuestas celulares sensibles a la luz en determinadas alteraciones visuales y aproximaciones experimentales dirigidas a comprender circuitos involucrados en enfermedades del sistema nervioso.
El reconocimiento del Nobel no significa que la optogenética constituya actualmente un tratamiento rutinario para estas enfermedades, como tal este distingue los descubrimientos fundamentales y el desarrollo de una herramienta que ha ampliado significativamente las posibilidades de investigación biomédica.
El Nobel reconoce una tecnología que nació de la investigación básica
El Premio Nobel de Fisiología o Medicina 2026 conecta investigaciones realizadas en diferentes etapas. La identificación y caracterización de canales iónicos sensibles a la luz permitió comprender su funcionamiento; posteriormente, estas propiedades fueron utilizadas para controlar la actividad de células nerviosas.
Los trabajos de Deisseroth, Hegemann y Nagel hicieron posible que proteínas provenientes de microorganismos se convirtieran en herramientas para intervenir circuitos celulares con luz. Desde entonces, la optogenética se ha incorporado a numerosos laboratorios y áreas de investigación relacionadas con el sistema nervioso.
El reconocimiento destaca así el recorrido desde una pregunta fundamental sobre cómo determinados organismos responden a la luz hasta una metodología que permite estudiar con mayor precisión cómo funcionan células y circuitos dentro de sistemas biológicos complejos.
Desde CONSULTORSALUD felicitamos a Karl Deisseroth, Peter Hegemann y Georg Nagel por recibir el Premio Nobel de Fisiología o Medicina 2026. Este reconocimiento destaca una contribución científica que ha transformado las herramientas disponibles para estudiar el sistema nervioso y demuestra cómo la investigación básica puede abrir nuevas posibilidades para comprender la salud y la enfermedad.
