Karl Deisseroth, Peter Hegemann y Georg Nagel reciben el galardón por los canales iónicos activados por luz y una técnica que permite controlar células nerviosas con extraordinaria precisión.
Redacción: Redacción Mundo de la Salud
Editor: Karem Díaz S.
El Premio Nobel de Fisiología o Medicina 2026 fue concedido este 5 de octubre a Karl Deisseroth, Peter Hegemann y Georg Nagel por descubrimientos que hicieron posible controlar con luz la actividad de células nerviosas específicas. El reconocimiento fue anunciado en Estocolmo por la Asamblea Nobel del Instituto Karolinska, que destacó sus aportaciones sobre los canales iónicos activados por luz y el desarrollo de la optogenética.
La técnica se ha convertido en una de las herramientas más influyentes de la neurociencia moderna. Al introducir proteínas sensibles a la luz en determinadas neuronas, los investigadores pueden activar o inhibir esas células en momentos precisos y estudiar qué papel desempeñan dentro de circuitos relacionados con movimiento, memoria, emociones y comportamiento.
Una proteína de un alga abrió el camino
La historia científica que condujo al Nobel comenzó lejos del cerebro humano. Peter Hegemann estudió durante años cómo el alga unicelular Chlamydomonas podía detectar la luz y desplazarse hacia ella. Sus investigaciones, junto con las de Georg Nagel, condujeron a comienzos de la década de 2000 al descubrimiento y caracterización de las canalrodopsinas.
Estas proteínas se encuentran en la membrana celular y funcionan como canales sensibles a la luz. Cuando reciben iluminación de una determinada longitud de onda, pueden abrirse y permitir el paso de iones cargados eléctricamente a través de la membrana.
El mecanismo ofrecía una posibilidad extraordinaria: si el gen responsable de producir una canalrodopsina podía introducirse en otra célula, esa célula también podía adquirir sensibilidad a la luz. La combinación entre biología molecular, genética y fotónica terminaría proporcionando una nueva forma de intervenir sobre la actividad eléctrica celular.
El principio resulta especialmente importante para la neurociencia porque las neuronas transmiten información mediante señales eléctricas y químicas. Como se ha explicado en Mundo de la Salud al analizar cómo la optogenética permite activar neuronas serotoninérgicas y observar la respuesta cerebral, la luz puede utilizarse para seleccionar poblaciones neuronales concretas y estudiar su función con una precisión difícil de conseguir mediante técnicas convencionales.
Deisseroth convirtió la luz en un interruptor para las neuronas
Karl Deisseroth, psiquiatra y neurocientífico de Stanford University, dio el paso decisivo para convertir las canalrodopsinas en una herramienta destinada al estudio del sistema nervioso.
En 2005, Deisseroth y sus colaboradores demostraron que era posible introducir el gen de una canalrodopsina en neuronas de mamíferos y provocar señales nerviosas mediante pulsos de luz azul. Posteriormente, el procedimiento pudo trasladarse al cerebro de animales vivos.
El principio básico es conceptualmente sencillo. Primero se hace que un grupo seleccionado de neuronas produzca una proteína sensible a la luz. Después se ilumina la región cerebral correspondiente. La proteína responde y modifica el flujo de iones a través de la membrana, permitiendo alterar la actividad eléctrica de las células seleccionadas.
Esta capacidad de intervenir sobre grupos neuronales concretos convirtió la optogenética en una herramienta para pasar de observar correlaciones cerebrales a realizar experimentos capaces de probar relaciones causales. Si la activación o inhibición de una población neuronal modifica una conducta, los científicos obtienen información mucho más directa sobre la función de ese circuito.
La optogenética transformó la investigación del cerebro
Antes de disponer de estas herramientas, los investigadores podían observar qué regiones cerebrales se activaban durante determinadas tareas o estimular áreas relativamente amplias. Sin embargo, el cerebro contiene numerosos tipos de neuronas entremezclados, y células situadas muy cerca unas de otras pueden realizar funciones completamente diferentes.
La optogenética introdujo una precisión considerablemente mayor porque permite seleccionar células utilizando características genéticas y controlar posteriormente su actividad mediante luz. El resultado es una combinación de precisión celular y temporal que ha permitido estudiar circuitos cerebrales con un grado de detalle antes difícil de alcanzar.
La técnica se utiliza actualmente en laboratorios de todo el mundo para investigar cómo se forman los recuerdos, cómo se producen determinados comportamientos, qué circuitos regulan el sueño o el apetito y qué alteraciones neuronales aparecen en enfermedades neurológicas y psiquiátricas.
Un ejemplo de esa capacidad apareció en una investigación sobre obesidad analizada por Mundo de la Salud, en la que científicos utilizaron optogenética para estudiar circuitos cerebrales relacionados con la neurotensina y el placer asociado a la alimentación. La posibilidad de activar circuitos concretos ayudó a identificar mecanismos que habrían sido mucho más difíciles de aislar mediante observación convencional.
La luz permite investigar neuronas vinculadas con comportamientos específicos
La capacidad de seleccionar poblaciones muy pequeñas de células también está permitiendo estudiar comportamientos complejos. Investigadores de UMass Chan Medical School utilizaron fotometría de fibra, electrofisiología y optogenética para identificar menos de 500 neuronas asociadas con la supresión del consumo excesivo de alcohol en modelos animales.
En ese tipo de experimentos, las células pueden ser observadas mientras el animal responde a determinados estímulos y después activadas o desactivadas para comprobar cómo cambia su comportamiento. La combinación proporciona información tanto sobre qué neuronas se encuentran activas como sobre las consecuencias de intervenir directamente sobre ellas.
La técnica también ha sido utilizada para estudiar neurotransmisores. Un trabajo del Instituto de Ciencia y Tecnología de Okinawa combinó estimulación optogenética y resonancia magnética funcional para analizar cómo la activación de neuronas productoras de serotonina influía sobre diferentes regiones del cerebro.
Otro estudio sobre el procesamiento emocional del lenguaje utilizó experimentos optogenéticos en animales para respaldar observaciones realizadas en personas. En aquella investigación, la optogenética ayudó a estudiar la función de neurotransmisores implicados en decisiones y procesamiento emocional.
Las aplicaciones alcanzan memoria, emociones y enfermedades neurológicas
El Comité Nobel destaca que la optogenética ha permitido revelar circuitos neuronales implicados en recuerdos, emociones y comportamientos. También se emplea para investigar mecanismos relacionados con epilepsia, enfermedad de Parkinson, adicciones y diversos trastornos psiquiátricos.
Esto no significa que la optogenética constituya actualmente un tratamiento general para esas enfermedades. Su impacto más consolidado se encuentra en la investigación experimental, especialmente en modelos animales, donde permite estudiar con precisión qué poblaciones celulares participan en una determinada función o alteración.
La enfermedad de Parkinson representa un ejemplo de por qué comprender circuitos específicos resulta relevante. El trastorno se caracteriza por la pérdida progresiva de neuronas productoras de dopamina en la sustancia negra. Investigaciones revisadas por Mundo de la Salud han abordado nuevas estrategias destinadas a restaurar o sustituir las neuronas dopaminérgicas afectadas por el párkinson, dentro de un campo en el que conocer con precisión los circuitos neuronales es fundamental.
La optogenética ya se explora para recuperar la visión
Una de las posibles aplicaciones clínicas más avanzadas se encuentra fuera del estudio convencional de los circuitos cerebrales. Investigadores están intentando aprovechar proteínas sensibles a la luz para devolver sensibilidad luminosa a células de la retina en personas que han perdido los fotorreceptores responsables de iniciar la visión.
El principio consiste en proporcionar sensibilidad a la luz a células retinianas que normalmente no funcionan como fotorreceptores. Si esas células pueden responder a estímulos luminosos y transmitir señales hacia las vías visuales, podrían recuperarse determinadas capacidades visuales en algunos pacientes con enfermedades degenerativas de la retina.
Estas aproximaciones permanecen en investigación y no deben interpretarse como una cura establecida para la ceguera. El propio Comité Nobel diferencia el enorme impacto experimental de la optogenética de sus posibles aplicaciones médicas futuras.
Una tecnología que sigue ampliándose dos décadas después
Desde los primeros experimentos se han desarrollado numerosas variantes de proteínas sensibles a diferentes colores de luz, herramientas capaces de activar o inhibir células y sistemas diseñados para alcanzar tejidos específicos.
La optogenética también se combina con técnicas de imagen, registros electrofisiológicos, inteligencia artificial y análisis genéticos. Esta integración permite observar qué células participan en una función, intervenir sobre ellas y registrar posteriormente las consecuencias de esa intervención.
Incluso se han desarrollado métodos experimentales para actuar sobre regiones profundas del cerebro con menor invasividad. Un trabajo del Instituto Weizmann descrito por Mundo de la Salud utilizó una proteína fotosensible y luz roja para controlar células nerviosas relacionadas con el sistema de oxitocina en crías de ratón y estudiar su respuesta durante la separación materna.
La diversidad de esas aplicaciones explica por qué una tecnología nacida de la investigación básica sobre cómo un microorganismo responde a la luz terminó convirtiéndose en una herramienta central para explorar uno de los problemas más complejos de la biomedicina: comprender cómo células y circuitos específicos producen funciones cerebrales.
Los tres científicos compartirán 12 millones de coronas suecas
Deisseroth, de Stanford University y Howard Hughes Medical Institute; Hegemann, de Humboldt-Universität zu Berlin; y Nagel, de Julius-Maximilians-Universität Würzburg, compartirán el Premio Nobel de Fisiología o Medicina 2026. La dotación económica asciende a 12 millones de coronas suecas.
El galardón fue concedido por la Asamblea Nobel del Instituto Karolinska, organismo responsable de seleccionar a los premiados en Fisiología o Medicina. Esta precisión es importante porque, a diferencia de otras categorías Nobel, el premio de Medicina no es concedido por la Real Academia Sueca de las Ciencias.
El reconocimiento conecta dos etapas científicas decisivas: el descubrimiento de proteínas capaces de convertir la luz en señales eléctricas celulares y su transformación posterior en una herramienta para controlar neuronas dentro de circuitos vivos.
Más de dos décadas después de los primeros experimentos con canalrodopsinas, la optogenética se utiliza para investigar desde funciones cerebrales fundamentales hasta mecanismos de enfermedades. El Nobel de 2026 reconoce así una cadena de descubrimientos que comenzó estudiando cómo un alga responde a la luz y terminó proporcionando a la neurociencia una forma completamente nueva de interrogar al cerebro.
Fuentes referenciales:
Nobel Prize – Premio Nobel de Fisiología o Medicina 2026
Nobel Prize – Información científica sobre el Premio de Medicina 2026
Agencia SINC
