Optogenética, la luz que controla nuestros órganos

Investigadores de la Universidad de Washington llevaron a cabo un experimento en donde condicionaron el comportamiento de ratones a control remoto

Investigadores de la Universidad de Washington llevaron a cabo un experimento en donde condicionaron el comportamiento de ratones “a control remoto”.

En el estudio, Michael R. Bruchas y su equipo aplicó una tecnología conocida como optogenética al cerebro de ratones.

La optogenética es un campo de investigación emergente que se encarga de manipular células por medio de tecnologías ópticas (generalmente, mediante cables de fibra óptica). Hasta el momento, ésta sólo se ha utilizado en animales. Sin embargo, a futuro se vislumbra la posibilidad de utilizarla para el tratamiento de diabetes y enfermedades cardiacas, psicológicas, entre otras.

En el caso del corazón, la optogenética podría utilizarse para generar un marcapasos que funcione a base de luz. Dado que las células cardiacas funcionan como un conjunto, un grupo de investigadores, liderados por la bioingeniera Emilia Entcheva, sólo tuvo que modificar genéticamente unas cuantas células (para hacer que reaccionaran a una luz emitida por cables de fibra óptica) para lograr que el corazón entero latiera a un ritmo determinado. Un marcapasos de este tipo sería mucho más biocompatible que el sistema metálico de la actualidad, y, además, reduciría el gasto energético del dispositivo, aumentando su vida media.

Por otro lado, otro estudio, liderado por Martin Fussenegger, presenta un tratamiento alternativo para la diabetes. Fussenegger modificó genéticamente células renales en ratones para hacerlas sensibles a una luz azul emitida por fibras ópticas. Al ser expuestas a ésta, genes que codifican una proteína requerida en el metabolismo de la glucosa eran activados, normalizando los niveles de azúcar en sangre de los ratones.

Ahora, los científicos de la Universidad de Washington implantaron micro-LEDs, de 6.45 micrones de diámetro (aproximadamente del tamaño de una neurona) en el cerebro de los ratones genéticamente modificados que respondían a la luz. Los LEDs fueron colocados estratégicamente para que, al ser activados, estimularan la secreción de dopamina, un neurotransmisor que provoca una sensación placentera.

Tras ser intervenidos, los ratones fueron colocados dentro de un laberinto con una serie de agujeros. Cada que los ratones se acercaban a determinado agujero, los científicos activaban los LEDs, premiando su comportamiento fisiológicamente.  Después de un tiempo, los investigadores observaron que los ratones desarrollaron una preferencia por el agujero en cuestión, pasando la mayor parte de su tiempo cerca de él.

Los científicos esperan que, a futuro, esta tecnología ayude en terapias contra el dolor, así como en el tratamiento de desordenes como depresión, ansiedad, adicciones y trastornos del sueño.