El neurobiólogo mexicano Luis Alberto Carrillo Reid desarrolló una técnica que, mediante el uso de láser y proteínas fotosensibles, reprograma los circuitos o grupos neuronales afectados por enfermedades neurodegenerativas como el Alzheimer y Parkinson.

El procedimiento se logra mediante la optogenética —método utilizado para ‘encender’ y ‘apagar’ grupos neuronales a partir del uso de la luz— y por la técnica de microscopía de doble fotón que permite la visualización y manipulación de los tejidos vivos hasta un milímetro de profundidad, así activa grupos muy específicos de neuronas.

Carrillo Reid utilizó dicha tecnología durante cuatro años en la Universidad de Columbia en Nueva York y actualmente se ha propuesto implementar la tecnología en México a través del Instituto de Neurobiología de la UNAM.

El doctor en ciencias explicó la importancia de este trabajo en la apertura de nuevas líneas de investigación en neurociencias, no sólo en el país sino en el mundo. El objetivo principal para el desarrollo de esta tecnología es cambiar los patrones de actividad en grupos neuronales muy específicos.

“Ha sido demostrado previamente que en diversas enfermedades como Parkinson, esquizofrenia o epilepsia, la actividad de ciertos grupos neuronales está alterada, es decir, tienen actividad patológica o patrones de actividad que no deberían tener”, explicó el neurobiólogo en entrevista para la Agencia Informativa Conacyt.

La microscopía de doble fotón activa grupos neuronales específicos y se observa la actividad neuronal por medio de indicadores de calcio que son genéticamente codificados. “Son compuestos fluorescentes que brillan cuando las neuronas tienen actividad”, detallo.

Para reactivar las neuronas, Luis Carrillo Reid utiliza opsinas, proteínas que se estimulan por medio de luz, y en este caso la luz utilizada proviene de un láser posicionado únicamente en las neuronas que quieren activarse, así las opsinas dejan entrar iones a las células y permiten su excitación.

El especialista busca que por medio de estas técnicas se manipulen ópticamente los circuitos neuronales, cambiar sus patrones de actividad en el caso de que sean patológicos y así revertir los efectos catastróficos de las enfermedades neurodegenerativas.

La UNAM es quien encabeza el proyecto a nivel nacional pero aún hace falta equipo físico para las investigaciones, así como estudiantes que sean capaces de llevar a cabo proyectos de esta índole.

Memoria artificial

De acuerdo con el especialista, el equipo requerido para llevar a cabo totalmente estos estudios en México es un microscopio de dos fotones, también una serie de láseres que registren y activen simultáneamente células seleccionadas por medio de diferentes longitudes de onda.

Carrillo Reid desarrolló todas estas técnicas en el laboratorio de la Universidad de Columbia en Nueva York durante cuatro años y demostró que por medio de la estimulación puntual y estrictamente selectiva de un grupo de neuronas —corticales— se podía generar una especie de memoria artificial.

Como este trabajo se encuentra en desarrollo, las tecnologías utilizadas todavía no han sido aprobadas para uso humano, “todos los protocolos para manipular genéticamente neuronas en humanos todavía están por aprobarse, yo creo que aún estamos a unos cinco o 10 años de que permitan hacer realidad estas pruebas”.

Luis Carrillo Reid espera que en los próximos años la comunidad neurocientífica nacional se sume a la iniciativa mundial de entender el funcionamiento cerebral, y si logran distinguir exactamente a las neuronas involucradas en alguna actividad anormal o patología, las manipularían para revertir los efectos patológicos que provocan enfermedades neurodegenerativas.

“Regresé a México por los jóvenes; para formar estudiantes que tengan un pensamiento crítico basado en el método científico y que puedan tomar decisiones informadas para hacer cambios en la ciencia en México y en la sociedad”, concluyó.