La optogen\u00e9tica es una de las revoluciones m\u00e1s recientes en el campo de la neurociencia. De hecho, todo apunta a que es cuesti\u00f3n de tiempo que sus creadores ganen el premio Nobel en un futuro pr\u00f3ximo. Su principio de funcionamiento es tan sencillo como elegante: emplear la luz para modular la actividad de c\u00e9lulas espec\u00edficas con una precisi\u00f3n extrema. Para conseguir este fin, se modifican gen\u00e9ticamente las c\u00e9lulas que se desea controlar para que produzcan prote\u00ednas fotosensibles de algas. Estas mol\u00e9culas poseen la caracter\u00edstica especial de que cuando reciben luz de una longitud de onda espec\u00edfica ejercen una funci\u00f3n particular, lo que influye en el funcionamiento de las c\u00e9lulas, como las neuronas. As\u00ed, las prote\u00ednas fotosensibles se convierten en interruptores que permiten activar o desactivar procesos espec\u00edficos en las c\u00e9lulas, con diversas consecuencias.<\/p>\n
Las potenciales aplicaciones de la optogen\u00e9tica son muy diversas, aunque destaca una entre todas ellas: conocer con mayor detalle el complejo funcionamiento del cerebro al controlar la funci\u00f3n de neuronas concretas. Sin embargo, las posibilidades de esta herramienta son mucho m\u00e1s amplias y los cient\u00edficos est\u00e1n estudiando c\u00f3mo usarla para controlar la diabetes o la microbiota intestinal, tratar diversas enfermedades neurol\u00f3gicas o incluso recuperar la visi\u00f3n en personas ciegas. En estos momentos, hay ensayos cl\u00ednicos en marcha que eval\u00faan si es posible tratar la ceguera por retinitis pigmentosa mediante terapia gen\u00e9tica activada por la luz. Los resultados de estos estudios, a\u00fan preliminares, muestran que es posible la recuperaci\u00f3n parcial de la visi\u00f3n en alguno de los voluntarios.<\/p>\n
Investigadores de la Universidad de Arizona y de la Universidad Northwestern, ambas en Estados Unidos, han logrado desarrollar un aparato de optogen\u00e9tica m\u00e1s avanzado, libre de las limitaciones e inconvenientes propios de estos dispositivos usados sobre el cerebro. El funcionamiento de este novedoso instrumento se muestra en un art\u00edculo publicado en la revista Proceedings of the National Academy of Sciences.<\/p>\n
Hasta ahora, los dispositivos inal\u00e1mbricos de optogen\u00e9tica que permit\u00edan implantarse bajo la dermis ten\u00edan el inconveniente de que era necesario que las sondas penetraran en el cr\u00e1neo para estimular a las neuronas a trav\u00e9s de la luz, interfiriendo as\u00ed con la barrera hematoencef\u00e1lica. Adem\u00e1s, estos sistemas pueden causar da\u00f1os neuronales, cicatrices y desplazamiento del tejido nervioso. Otro de los problemas de estos aparatos radica en su sistema de aporte de energ\u00eda que limita las aplicaciones de esta tecnolog\u00eda, bien por frecuentes ca\u00eddas de energ\u00eda o por una distancia de autonom\u00eda muy reducida con respecto a la antena que transmite la energ\u00eda.<\/p>\n
Los cient\u00edficos han dado un paso adelante en los instrumentos utilizados en optogen\u00e9tica para crear un dispositivo inal\u00e1mbrico, implantable bajo la dermis y con un tama\u00f1o mucho m\u00e1s reducido que sus predecesores, que permite iluminar a las neuronas (para activar o inhibir su actividad el\u00e9ctrica) a trav\u00e9s del cr\u00e1neo y a distancia.<\/p>\n
En otras palabras, este sistema es capaz de estimular con luz de alta intensidad regiones espec\u00edficas del cerebro (neuronas localizadas varios mil\u00edmetros en su superficie), a trav\u00e9s del cr\u00e1neo, pero sin que las sondas penetren este \u00f3rgano. Esto permite que los ratones en los que se instalan estos sistemas puedan tener una vida m\u00e1s normal, con menor interferencia en sus actividades, y mayor libertad de movimientos (m\u00e1s de 1 m2 de superficie).<\/p>\n
Esto permite la realizaci\u00f3n de experimentos que, hasta ahora, eran imposibles de ejecutar debido a las limitaciones propias de dispositivos anteriores. Entre ellos, aquellos que requieren que los animales tengan libertad para desplazarse en superficies relativamente grandes, con cuevas y obst\u00e1culos. Otra ventaja de este dispositivo es que no requiere del uso de bater\u00eda para almacenar energ\u00eda, en su lugar cuenta con un almacenamiento de energ\u00eda mediante condensadores de tama\u00f1o muy reducido.<\/p>\n
Los investigadores demostraron que con este sistema se pod\u00eda activar la corteza motora de los ratones, provocando as\u00ed su desplazamiento mediante giros. Otra ventaja adicional es que, al no ser necesarias intervenciones quir\u00fargicas para implantar las sondas en el cerebro, este sistema puede usarse por muchos m\u00e1s grupos de investigaci\u00f3n. De esta forma, el sistema de optogen\u00e9tica desarrollado facilitar\u00e1 conocer con m\u00e1s detalle c\u00f3mo funciona el cerebro de modelos animales.<\/p>\n
Aunque la utilidad m\u00e1s inmediata para este nuevo dispositivo es la investigaci\u00f3n cient\u00edfica del cerebro en animales de laboratorio, la creaci\u00f3n de esta tecnolog\u00eda sustancialmente menos invasiva es tambi\u00e9n de inter\u00e9s para una posible aplicaci\u00f3n terap\u00e9utica en humanos afectados por enfermedades como el dolor cr\u00f3nico, la epilepsia o la depresi\u00f3n. Por ahora, esa posibilidad es a\u00fan lejana, puesto que siguen existiendo muchos retos que superar para que la modificaci\u00f3n gen\u00e9tica de neuronas en el cerebro humano y otras regiones con el fin de que respondan a la luz sea una realidad.<\/p>\n
Fuente: investigacionyciencia.es<\/strong><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":" La optogen\u00e9tica es una de las revoluciones m\u00e1s recientes en el campo de la neurociencia. De hecho, todo apunta a que es cuesti\u00f3n de tiempo que sus creadores ganen el premio Nobel en un futuro pr\u00f3ximo. Su principio de funcionamiento es tan sencillo como elegante: emplear la luz para modular la actividad de c\u00e9lulas espec\u00edficas […]<\/p>\n","protected":false},"author":1,"featured_media":24295,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"footnotes":""},"categories":[56],"tags":[],"class_list":["post-24294","post","type-post","status-publish","format-standard","has-post-thumbnail","hentry","category-ciencia"],"yoast_head":"\n