El Nobel de Medicina és per a Deisseroth, Hegemann i Nagel per desenvolupar l’optogenètica

El Nobel de Medicina o Fisiologia ha distingit este dilluns tres investigadors per obrir una nova era en la neurociència amb el desenvolupament de l'optogenètica, un mètode que mostra com les cèl·lules nervioses formen els records, sentiments i comportaments en el cervell.

Eixe mètode i els seus descobriments sobre canals iònics activats per llum els han donat el premi a l'estatunidenc Karl Deisseroth i els alemanys Peter Hegemann i Georg Nagel, segons ha destacat en la seua decisió l'Assemblea Nobel de l'Institut Karolinska d'Estocolm.

L'ús de l'optogenètica ha revelat com els circuits neuronals controlen des de records específics a la sensació de dolor, comportaments socials, la set, el consum de menjar o l'atenció; i com són responsables de funcions tan diverses com el control dels ritmes circadiaris o causar febra quan s'ha activat el sistema immune.

També s'ha avançat en l'ús de l'optogenètica per a tractaments mèdics que intenten restaurar la vista en persones amb deteriorament visual, i eixe mètode ha proporcionat una major comprensió de desordres neurològics i psiquiàtrics com la depressió, ansietat, esquizofrènia, Parkinson o la malaltia d'Alzheimer.

"L'optogenètica proporciona oportunitats per a mapejar el cervell d'una forma amb la qual abans només podíem somiar", ressalta en la decisió el president del Comité Nobel de Medicina, Per Svenningsson.

En la roda de premsa d'anunci del premi, la professora de medicina genètica Anna Wedell, ha parlat del "tremend pas cap avant" que ha suposat l'optogenètica.

"Abans teníem mapes anatòmics del cervell, ara podem generar mapes funcionals i també podem entendre com cèl·lules diferents es comuniquen en el cervell. És una dimensió completament nova", va dir.

Hegemann i Nagel van descobrir una proteïna sorprenent, la canalrodopsina, en una alga unicel·lular, la chlamydomonas; Deisseroth va transformar eixa proteïna en "un interruptor de llum controlat" per a les cèl·lules nervioses, resumix el jurat.

Una alga nadadora que percep la llum i ovòcits de granota

El Comité Nobel ha ressaltat l'interés existent des de temps antics a entendre el "misteri biològic" del cervell i com en el segle XX es van identificar les regions en les quals es controlaven distintes funcions fisiològiques, encara que la falta de mètodes apropiats va impedir tindre una imatge més clara.

A principis de la dècada de 1990, Hegemann es va interessar per la chlamydomonas, una alga unicel·lular que reaccionava vint vegades més ràpid a la llum que l'ull humà. Va pensar que eixa diferència només podia obeir al fet que un únic complex proteic capturava la llum i actuava també com a canal iònic i va trobar dos gens molt semblants a altres coneguts de proteïnes que captaven llum.

El seu col·lega Georg Nagel, usant ovòcits de granota, va descobrir que la hipòtesi formulada per Hegemann era correcta: les noves proteïnes descobertes (canalrodopsina 1 i 2) eren canals iònics que s'obrien en ser exposats a la llum.

En 2003, publicaren els resultats de l’experiment i proposaren que la canalrodopsina 2 s’utilitzara com a ferramenta per a generar impulsos elèctrics en cèl·lules usant llum.

El naixement de l'optogenètica

Deisseroth, un estudiant de postgrau en la Universitat de Stanford (EUA) interessat en proteïnes que desencadenaren impulsos elèctrics en cèl·lules nervioses, es va assabentar del descobriment de la canalrodopsina 2 i va escriure a Nagel per a demanar-li accés a l'ADN que la codificava.

Posteriorment, va introduir eixe ADN en cèl·lules nervioses de rates cultivades en plaques de Petri i estes van començar a produir canalrodopsina 2 sense problemes: exposades a la llum blava, les cèl·lules reaccionaven immediatament.

Deisseroth va començar llavors nombroses col·laboracions, també amb Hegemann i Nagel, per a buscar noves proteïnes que activaren cèl·lules nervioses usant un mètode que va ser batejat com a optogenètica i que li va permetre un any després activar-les en cèl·lules nervioses de cervells de ratolins vivents.

Hegemann (Münster, 1954) és en l'actualitat professor sènior de Neurociència a la Universitat Humboldt de Berlín; Nagel (Weingarten, 1953), en el Departament de Fisiologia Molecular de les Plantes i Biofísica de la Universitat de Würzburg (Alemanya), i Deisseroth (Boston, 1971) exercix com a psiquiatre a la Universitat Stanford.

Els tres succeïxen en el palmarés del premi als estatunidencs Mary E. Brunkow i Fred Ramsdell i al japonés Shimon Sakaguchi, distingits el 2025 per revelar com s'autoregula el sistema immune.

Els guardonats es dividiran a parts iguals els 12 milions de corones sueques (1,1 milions d'euros, 1,2 milions de dòlars) amb què estan dotats els Nobels enguany.

La ronda de guanyadors continuarà este dimarts amb el de Física i, en dies successius, amb els de Química, Literatura, de la Pau i Economia.