OPTOGENÉTICA: ciencia tecnológica que combina la genética y la óptica para el control de estímulos bien definidos dentro de células específicas del tejido vivo.En 1979 Francis Crick[1], entonces profesor de biología en la Universidad de San Diego, abre las puertas al descubrimiento de una evidente necesidad y un objetivo neurocientifico: el control de tipos específicos de células sin alterar al resto. Crick habla de precisión en el control neuronal.
La historia de los tratamintos en neuropsicopatía ha evolucionado espectacularmente en el último medio siglo, desde el uso de la estimulación eléctrica (tratamiento basado en pequeñas descargas, cuyos resultados son rápidos e instantáneos aunque muy imprecisos y elevadamente peligrosos en los casos de mayor intensidad o tratamiento de choque) hasta la espectacular trayectoria de la psicofarmacología, los efectos de la cual son más precisos que en el caso anterior por lograr discriminar neurotransmisores, no tanto así de células o estructuras cerebrales y además, sus efectos precisan un período de tiempo más prolongado para lograr resultados deseados. El último intento por lograr este control de precisión viene de la mano de los tratamientos con ímputs de luz, en tanto la estimulación deliberada es mucho más precisa y controlable, pero por el contrario, no se conocían estrategias para diferenciar (y menos aun controlar) células específicamente sensibles a estos imputs de luz.
En los últimos cuarenta años, los biólogos, trabajando en esta úlitma linea, descubren la existencia de ciertos microorganismos que producen proteínas caracterizadas por un conjunto de genes “opsina”, y que regulan directamente el flujo de cargas eléctricas en torno de las membranas celulares en respuesta a ciertos estímulos de luz visible.
En 1971, Walther Stoeckenius y Dieter Oesterhelt (Universidad de California, San Francisco) descubren una de esas proteínas: Bacteriorhodopsina, que actúa como componente único de un detonador iónico que puede ser activado por breves protones emitidos por una luz verde procedente de una máquina molecular específica. Se tardaron 26 años en identificar otra proteína de la misma familia: en 1997 se identifica la Halorhodopsina y en 2002 la Channelrhodopsina. Gracias a estos hallazgos y a las posibilidades que estos estudios avecinaban, en el verano del 2005 nace una nueva tecnología científica fundamentada en la base de los genes microbianos “opsina”: nace la Optogenética.
El reconocimiento de la Optogenética como ciencia se traduce en el descubrimiento e inserción de genes en las células para conferirlas, más allá de la capacidad discriminativa a la luz, tecnologías asociadas para el estudio de los imputs de luz profunda en organismos más complejos (mamíferos) para orientar esta fotosensibilidad a células de interés, y poder evaluar los efectos de este control óptico. De este modo, se logra una mayor precisión en la estructural funcional del cerebro, permitiendo el avance en estudios para su aplicabilidad en patologías como el Parkinson, la ansiedad, trastornos de la alimentación y adicciones varias entre otras muchas posibilidades.
En estos últimos meses, la Universidad de Standford ha hecho público un estudio de optogenética en el que se abre la puerta a su uso para el control de desórdenes de comportamiento social, como los presentes en el autismo y la esquizofrenia. Tras descubrir que ciertas exposiciones a la luz puede regular el incremento o disminución de la agresividad en ratones, este estudio, realizado también con roedores, parece haber encontrado el “interruptor” para activar o desactivar comportamientos sociales. La hipótesis de que estos efectos podrían ser ampliables a cerebros estructuralmente más complejos, se basa en la convicción de que los déficits de comportamiento social están estrechamente vinculados a la excitabilidad nerviosa de ciertas células y su inhibición a través de fotones.
Durante los experimentos, tras estudiar los patrones regulares de ondas gamma en el trascurso de contacto social de cerebros afectados de esquizofrenia y autismo, y su patrón equivalente en roedores, se aplicó bioengeniería optogenética sobre las células nerviosas de zonas cerebrales responsables de las conductas sociales de ciertos roedores, con diferentes frecuencias de luz que produjeran el sesgo en dicha actividad neuronal. En la inclusión de estos roedores en contacto social, y mediante su comparativa con un grupo de control, encontraron que al aumentar la excitabilidad neuronal del grupo optogenéticamente modificado, éstos mostraban repentinamente una importante conducta antisocial y una oscilación del patrón de ondas gamma sin precedentes en estos sujetos. Al reestablecer el equilibrio de la excitabilidad, la conducta social de estos ratones se reestableció de forma casi instantánea.
Con estos avances, la neurociencia da un paso hacia la fucnionabilidad en el interior de circuitos y mecanismos de acción de intervenciones terapéuticas, incluso, como ya se ha comentado, en el caso de adiciones varias. Pero hay una diferenta en el caso de las adiciones: el foco de la optogenética en estos casos se centra en la acción de la dopamina en los centros de sensación de recompensa y placer. Es decir, el uso de un condicionamiento clásico avanzado adaptado a través de la neurociencia para la desvinculación placentera de drogas, alcohol, acciones autodestructivas y autolesivas.
La optogenética, como ciencia precisa y avanzada, no puede estar exenta de “peros” y sus riesgos son evidentes: Siendo posible este control de emociones placer-repulsión para la desvinculación de acciones, también es posible su uso para crear vínculos de nuevas conductas que antes parecían inviables. Es posible crear sensaciones como gusto, necesidad, evitación, repulsión, placer, adicción… y por repetición y vinculación a estas, llegar a generar las más básicas de las emociones conocidas: miedo (algo nos produce gran malestar), ira (algo nos irrita), alegría (algo nos genera placer), aversión (algo no nos gusta), sorpresa (algo nos desconcierta) y tristeza (sentimiento de soledad y abandono: necesidad de vinculación social).
La neurociencia, universo de posibilidades en el estudio de acción y reacción del cuerpo y comportamiento humano, se enfoca ahora en la fotografía de una nueva ciencia capaz de discriminar qué hacer con qué partes del cerebro. Se nos avecina el aperitivo de un nuevo futuro en el conocimiento y control material de seres vivos cuyo precio, como con cada avance, es la pérdida de una porción de libertad. La responsabilidad de este futro queda en manos de la ética que pone límites a la decisión que hoy conocemos. El poder de evolucionar a cambio de la libertad de decidir si queremos (o nos consideramos capaces) de poder decidir.
[1] Francis Harry Compton Crick (8 de junio de 1916 - 28 de julio de 2004) fue un físico, biólogo molecular y neurocientífico británico, conocido sobre todo por ser uno de los dos descubridores de la estructura molecular del ADN en 1953, junto con James D. Watson.
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