Facultad de Ciencias Exactas, Físico-Químicas y Naturales Facultad de Ciencias Exactas, Físico-Químicas y Naturales-Universidad Nacional de Río Cuarto
El Premio Nobel de Fisiología o Medicina 2026 reconoció los descubrimientos que dieron origen a la optogenética, una tecnología que permite controlar con luz la actividad de células vivas. En la Universidad Nacional de Río Cuarto, investigadores del INBIAS desarrollan herramientas de fotomodulación basadas en bacteriofitocromos, con potenciales aplicaciones biotecnológicas y biomédicas.
La posibilidad de utilizar la luz para controlar procesos que ocurren dentro de una célula parece, a primera vista, una idea de ciencia ficción. Sin embargo, es una herramienta que desde hace años transforma la investigación biológica y que acaba de recibir uno de los máximos reconocimientos de la ciencia internacional.
El Premio Nobel de Fisiología o Medicina 2026 fue otorgado a Peter Hegemann, Georg Nagel y Karl Deisseroth por sus descubrimientos sobre los canales iónicos activados por la luz y la optogenética. Sus investigaciones demostraron que era posible utilizar pulsos de luz para activar o inhibir de manera precisa determinadas células nerviosas, incluso dentro del cerebro de animales vivos.
“En términos sencillos, su trabajo permitió convertir a la luz en una herramienta para controlar la actividad de células vivas”, explicó el Dr. Lisandro Otero, docente investigador del Departamento de Biología Molecular de la Facultad de Ciencias Exactas, Físico-Químicas y Naturales de la UNRC e integrante del Instituto de Biotecnología Ambiental y Salud (INBIAS-CONICET).
El desarrollo de esta tecnología revolucionó el estudio de los circuitos neuronales y, con el tiempo, comenzó a expandirse hacia otros sistemas biológicos. Su importancia radica en una característica fundamental: permite intervenir sobre procesos celulares con un alto grado de precisión tanto en el espacio como en el tiempo, y hacerlo de manera reversible.
Cuando la luz se convierte en una herramienta biológica
La optogenética se basa en el uso de proteínas sensibles a la luz, denominadas fotorreceptores. Mediante herramientas de ingeniería molecular, estas proteínas pueden incorporarse a las células o combinarse con otras proteínas para hacer que determinados procesos biológicos puedan ser controlados mediante iluminación.
“Su principal ventaja es que la luz puede aplicarse con gran precisión, tanto en el espacio como en el tiempo, y sus efectos pueden activarse y desactivarse de manera reversible, minimizando posibles daños a las células”, señaló Otero.
Esta posibilidad abrió nuevas preguntas y formas de estudiar el funcionamiento de las células. La herramienta permite, por ejemplo, “encender” y “apagar” determinados procesos celulares e incluso controlar vías metabólicas, lo que genera oportunidades de investigación en campos tan diversos como la biotecnología, la medicina y la industria.
La relevancia alcanzada por esta tecnología llevó a que Nature Methods la reconociera en 2010 como el Método del Año.
Una línea de investigación que también se desarrolla en la UNRC
La investigación reconocida con el Nobel tiene además un vínculo con una línea de trabajo que desde hace aproximadamente cinco años desarrolla el grupo de Otero en la UNRC, en colaboración con la Dra. Jimena Rinaldi, del Instituto de Nanosistemas de la Universidad Nacional de San Martín (UNSAM).
Aunque el enfoque no utiliza exactamente las mismas proteínas de la optogenética clásica, comparte un concepto central: utilizar la luz como herramienta para controlar procesos biológicos.
El grupo trabaja con bacteriofitocromos, proteínas fotosensibles presentes en bacterias que funcionan como sensores de luz. Estas proteínas pueden modificar su estructura y su estado funcional cuando absorben luz roja e infrarroja, una característica que las convierte en herramientas de interés para desarrollar sistemas de fotomodulación.
“Esto nos permite pensar en sistemas en los que una función biológica o bioquímica puede ser regulada de manera controlada mediante luz”, explicó el investigador.
La utilización de luz roja y, especialmente, de luz infrarroja cercana ofrece además ventajas para posibles aplicaciones en organismos vivos, ya que estas longitudes de onda pueden penetrar más profundamente en los tejidos y, en general, presentan una menor fototoxicidad que las longitudes de onda más cortas.
Esto abre la posibilidad de desarrollar herramientas que no se limiten al trabajo con células aisladas, sino que puedan utilizarse para controlar procesos biológicos en tejidos y organismos vivos.
De la ciencia básica a nuevas herramientas biotecnológicas
El objetivo del grupo de investigación de la UNRC es aprovechar las características de estos fotorreceptores para desarrollar nuevas herramientas de fotomodulación de proteínas con fines biotecnológicos.
Las posibilidades que ofrece este campo abarcan actualmente distintos tipos celulares y procesos biológicos. Entre ellos se encuentran la regulación de células cardíacas, células madre y células tumorales, así como el control de mecanismos vinculados con la señalización intracelular, la expresión génica y la migración celular.
Sin embargo, entre un descubrimiento de ciencia básica y una aplicación médica existe un recorrido que puede ser extenso.
“Entre el descubrimiento de un mecanismo y su aplicación hay que comprender en profundidad cómo funciona, optimizar la herramienta, demostrar su seguridad y eficacia y superar diferentes etapas de validación”, explicó Otero.
En ese camino, uno de los principales desafíos es desarrollar herramientas de fotomodulación cada vez más precisas, capaces de controlar procesos celulares específicos en el lugar y momento deseados, que sean seguras, eficientes y estables en organismos vivos. A esto se suma otro desafío fundamental: encontrar formas de llevar la luz hasta las células o tejidos que se buscan controlar.
Una oportunidad para la ciencia que se hace en la Universidad pública
El reconocimiento internacional que recibió la optogenética también pone en primer plano un área de investigación en la que el grupo de la UNRC viene trabajando desde hace varios años.
Durante este proceso, el equipo tuvo acceso a financiamiento internacional de la Fundación Alexander von Humboldt y Wellcome Trust, que permitió avanzar en el desarrollo y aplicación de estas tecnologías.
Para Otero, la creciente visibilidad internacional de este campo representa una oportunidad para grupos que trabajan en esta área. “Es un campo que está creciendo rápidamente y en el que todavía hay muchas preguntas abiertas y herramientas por desarrollar”, destacó.
El escenario abre posibilidades para generar nuevas aplicaciones, establecer colaboraciones internacionales y formar estudiantes y jóvenes investigadores en tecnologías de frontera.
Pero también representa una oportunidad para visibilizar el alcance de la investigación que se realiza en las universidades públicas argentinas.
“Para una universidad pública como la Universidad Nacional de Río Cuarto, también es una oportunidad para demostrar que desde nuestro país podemos generar conocimiento en áreas de frontera y contribuir a una ciencia de impacto internacional”, sostuvo Otero.
El Nobel puso el foco mundial sobre una idea que hace apenas unas décadas parecía difícil de imaginar: utilizar la luz para intervenir de manera precisa sobre la actividad de una célula. En la UNRC, esa misma idea continúa abriendo preguntas y caminos de investigación, con el desafío de convertir el conocimiento sobre proteínas fotosensibles en nuevas herramientas para comprender y controlar procesos biológicos.
