Así es la optogenética: Bombillas LED para curar nuestro cerebro

La técnica, que consiste en poder encender y apagar neuronas arroja resultados ilusionantes: el impacto de la luz podría prevenir enfermedades .

Es uno de esos laboratorios asépticos y fríos que pueblan las instalaciones del MIT (Massachusetts Institute of Technology). La mesa de trabajo, desordenada, donde se apilan probetas, sondas y guantes de látex, no parece seguir un criterio muy científico, salvo que se trate de un ejemplo de cómo funciona la teoría del caos. Pero no importa. Lo importante ocurre en una pequeña jaula de metacrilato cerca de ella, donde la profesora Li-Huei Tsai, experta en neurociencias, observa en tiempo real el comportamiento de ratones con Alzhéimer. En concreto, miden en la corteza visual de los animales cómo evoluciona la cantidad de proteína beta-amiloide, una de las mayores sospechosas habituales a la hora de provocar la enfermedad.

A los animales no se les ha introducido ningún fármaco, no se les ha abierto el cráneo, no se les ha inyectado nada. Simplemente se les expone a fogonazos de luz en forma de radiación gamma a una frecuencia de 40 hertzios. Creen que la luz puede curar. De hecho, tal y como han publicado en la revista «Nature», la acumulación de placas de beta-amiloide se reduce sustancialmente cuando los roedores reciben la terapia luminosa.

No son ratones normales. Han sido manipulados genéticamente mediante técnicas que se denominan optogenéticas. Se les ha introducido en ciertas células cerebrales un gen que codifica proteínas sensibles a la luz. Si recibe luz, se activa. Es como si hubieran aplicado a sus neuronas un botón de apagado y encendido. El impacto luminoso –externo o aplicado mediante pequeños sensores transcraneales– sirve de semáforo verde. Entonces, la neurona se comporta de un determinado modo: en este caso, se protege contra la progresión del Alzhéimer.

La idea, que parece de ciencia- ficción, en realidad es antigua. En 1967, el investigador húngaro Endre Mester trató de curar un tumor en ratas con un láser de baja energía. Era la primera vez que se intentaba poner en práctica la teoría del siglo pasado de que ciertas longitudes de onda de la luz pueden estimular determinadas actividades celulares. Aquellas ratas cancerosas no se curaron de su enfermedad, pero se observó en ellas un inesperado crecimiento del pelo y una mayor capacidad para curarse de las heridas.

El láser ha sido sustituido hoy por pequeñas lámparas LED, pero el principio es el mismo: en laboratorios de todo el mundo se sigue tratando de curar con luz.

En el Institut de Neurociències de la Universidad Autónoma de Barcelona, Raül Andero dirige el grupo de Neurobiología del Estrés y la Adicción. Su trabajo consiste en utilizar luz (en este caso láser) para estimular neuronas de la amígdala cerebral. En concreto, apunta a unas células llamadas Tac2 que se han modificado previamente para hacerlas sensibles a la luz. Estas células están relacionadas con el almacenamiento de la memoria. Por ello, se cree que son especialmente útiles para recordar episodios de miedo. Los ratones estimulados mediante luz láser desarrollan una mejor memoria a largo plazo y recuerdan mejor el peligro: se vuelven más prudentes.

Andero cree que «esta investigación puede abrir la puerta a nuevas dianas terapéuticas para tratar desórdenes relacionados con el miedo, como las fobias, el trastorno obsesivo-compulsivo o el estrés postraumático». ¿Nos darán chutes de luz en lugar de acudir al psiquiatra?

El año pasado, el Premio Fronteras del Conocimiento que otorga la Fundación BBVA recayó, en la modalidad de Biomedicina, en Gero Miesenböck, Edward Boyden y Karl Deisseroth, por ser pioneros en el desarrollo de la optogenética. La nueva ciencia de la luz pasó así a jugar en la «Champions League» de la investigación médica.

Uno de los campos en los que estos tres investigadores trabajan es en la curación de la ceguera. Creen que en el futuro quizás se pueda devolver la vista a personas ciegas reemplazando los fotorreceptores dañados en la retina por células que vuelvan a aprender a activarse con luz.

Hace sólo cuatro décadas, simplemente por pensar en esta posibilidad, se nos habría tachado de locos. ¿Es posible controlar el cerebro con luz, como si nuestras células fueran aparatos que podemos activar y desactivar con un mando a distancia? A día de hoy la respuesta es sí.

En el Centro Wellman de Fotomedicina, en Massachusetts, Michale Hamblin trabaja aplicando luz a enfermos con demencia. Su técnica consiste en la colocación de un casco cargado de luces LED que emiten pulsos de luz cercana al infrarrojo en áreas determinadas del cerebro. En su último estudio publicado, demuestra que cinco pacientes con síntomas graves de demencia producidos por la enfermedad de Alzhéimer mejoraron sensiblemente sus capacidades cognitivas tras 12 semanas de tratamiento con luz. Esta se aplicó externamente a través del cráneo e internamente a través de una pequeña sonda nasal.

Otros investigadores, como la doctora Margaret Naeser, de Boston, están aplicando luz terapéutica a veteranos de la Guerra del Golfo afectados por un síndrome que provoca mareos, insomnio, fatiga, dolores de cabeza y cambios súbitos de carácter. Ha recibido tres millones de euros del Departamento de Veteranos del Gobierno para mejorar la calidad de sus emisores de luz roja a 600 nanómetros de longitud de onda. La luz penetra en el organismo, estimula las células donde es absorbida por una enzima llamada citocromo c oxidasa. Los pacientes afectados por el síndrome de la Guerra del Golfo tienen problemas para que esta enzima llegue a los receptores celulares que la necesitan. La luz resuelve el problema.

De momento, los estudios demuestran que el uso de optogenética puede ser prometedor. Aunque queda mucho camino por recorrer. Primero, aumentando el número de ensayos clínicos con humanos. Segundo, rompiendo algunos moldes establecidos en la comunidad científica. Porque, como denuncia Lew Lim, el fundador de la empresa VieLigth, fabricante de cascos para la estimulación transcraneal con luz LED, «en el mundo occidental si no vendes medicamentos no eres tan creíble. Nosotros vendemos luz». Pero vender luz, ya en el siglo XXI, no es vender humo.