Una diminuta alga unicelular llamada Chlamydomonas ha llevado a un Premio Nobel. Tres científicos que descubrieron cómo controlar las células cerebrales con luz han ganado el Premio Nobel de Fisiología o Medicina 2026. El galardón reconoce su trabajo sobre los canales iónicos activados por luz y la optogenética, una técnica que ya ha ayudado a los investigadores a activar recuerdos y que abre nuevas posibilidades para restaurar la visión y tratar trastornos cerebrales.
Cómo una sola proteína se convirtió en un interruptor
Peter Hegemann, de la Universidad Humboldt de Berlín, y Georg Nagel, de la Universidad de Würzburg, querían entender cómo la Chlamydomonas detecta la luz. La detección de luz no es exclusiva de los animales con ojos. Los organismos de todo el mundo vivo usan la luz para detectar su entorno y responder a los cambios en su ambiente. Incluso los organismos unicelulares tienen proteínas que responden a la luz, usándolas para moverse hacia o alejarse de la luz, para generar energía y para responder a las demandas de un día de 24 horas.
Hegemann y Nagel descubrieron que la Chlamydomonas depende de una sola proteína llamada canalrodopsina. La proteína se encuentra en la membrana externa de la célula del alga, con una parte orientada hacia el agua exterior y otra hacia el interior. Contiene una pequeña molécula llamada retinaldehído, que absorbe la luz. Cuando la luz incide sobre el retinaldehído, este cambia de forma, y la proteína canalrodopsina también cambia de forma. Ese cambio abre un pequeño pasaje a través de la membrana celular. Las partículas con carga positiva, incluido el sodio, fluyen entonces desde el agua fuera del alga hacia el interior de la célula. Este movimiento de partículas cargadas envía una señal dentro del alga que le ayuda a nadar.
Del alga a las células cerebrales
Resolver semejante cuestión biológica era fascinante, pero ¿por qué un Premio Nobel de fisiología o medicina? La respuesta está en cómo funcionan las células nerviosas. Las células nerviosas usan el movimiento de partículas cargadas, llamadas iones, a través de sus membranas para controlar su actividad. Cuando las partículas con carga positiva fluyen hacia una célula nerviosa, pueden hacerla más activa. Los investigadores se dieron cuenta de que si podían introducir la canalrodopsina en las células nerviosas, podrían activar esas células simplemente iluminándolas con luz.
Eso es exactamente lo que Hegemann, Nagel y el tercer ganador, Karl Deisseroth, psiquiatra y bioingeniero de la Universidad de Stanford en California, pasaron a hacer. La capacidad de controlar las células nerviosas con luz se llama optogenética. Se ha convertido en una poderosa herramienta de investigación porque los científicos pueden usarla para activar y desactivar grupos específicos de células nerviosas y ver qué sucede. Primero, los científicos entregan el gen de la canalrodopsina a las células nerviosas que quieren estudiar. El gen suele introducirse en las células mediante un virus que ha sido modificado para que no pueda causar enfermedad. Las células entonces producen la proteína, y se puede usar la luz para activarlas.
El premio honra una investigación que comenzó con una pregunta sobre cómo un alga microscópica detecta la luz y se convirtió en un método para activar y desactivar células cerebrales. La optogenética ya ha ayudado a los investigadores a activar recuerdos, y está abriendo nuevas posibilidades para restaurar la visión y tratar trastornos cerebrales.
