12 noviembre 2014

Genes controlados por la mente



  • Científicos suizos logran activar o desactivar genes con ondas cerebrales

  • Su objetivo es combatir enfermedades como el dolor crónico y las crisis epilépticas


Una idea «absolutamente rompedora», digna de una historia de ciencia ficción, pero trasladada a un laboratorio de investigación real, en la Universidad de Basilea (Suiza). Allí, en el departamento de Ingeniería y Biosistemas, un grupo de científicos ha desarrollado, por primera vez, un método capaz de activar o desactivar un gen sólo con el pensamiento.
Lo primero que hicieron los autores de este innovador trabajo fue diseñar un gen (c-di-GMP) específicamente para que se activara ante la exposición de luz infrarroja, escogida porque generalmente «no es perjudicial para las células humanas», tal y como relatan en su artículo, publicado ayer en la revista Nature Communications. Después lo introdujeron en células que incorporaron en forma de implante subcutáneo en varios ratones.
Todo este trabajo responde a lo que se conoce como sistemas optogenéticos, «capaces de modular la expresión de una neurona que ha sido sensibilizada a la luz. Constituyen un grupo de tecnologías novedosísimas y pioneras que permiten controlar la actividad, en animales y humanos, del tejido neuronal en vivo», explica Ana Patiño García, directora de la Unidad de Genética Clínica de la Clínica Universidad de Navarra.
órdenes vía bluetooth
Pero ¿cómo encender o apagar la luz para activar o desactivar dicho gen a través del pensamiento? Los investigadores se sirvieron de un sistema de encefalograma (una especie de casco) para registrar las ondas cerebrales de una persona. El patrón no es el mismo cuando el sujeto está en reposo que cuando está meditando. Dos estados mentales con efectos diferentes.
Estas ondas cerebrales que recoge el encefalograma se envían, vía bluetooth, a una interfaz programada previamente para que codificara las señales propias de cada uno de los tres estados mentales y, en función de dicho pensamiento, enviara diferentes órdenes a la bombilla. Así, cuando el participante meditaba, la luz se encendía y cuando se concentraba, se apagaba.
El escenario en el que el pensamiento encendía la luz, las células implantadas en los ratones la detectaban y, en consecuencia, el gen c-di-GMP se activaba. El gen en concreto no tiene efecto importante, ya que «usan un gen marcador que de manera invasiva puede ser medido en la sangre periférica», expone Patiño García, al comentar este estudio. De esta forma, se comprobó que ante la exposición de infrarrojos, se detectaba alta carga de proteínas (llamadas SEAP, un modelo fácil de detectar) producidas por el gen activo. Por el contrario, cuando la luz estaba apagada, no se registraba tal producción de proteínas, lo que indica que el gen no se activaba. Lo mismo ocurría en los cultivos celulares que se observaban en el laboratorio.
Por primera vez, remarca uno de los investigadores, Martin Fussenegger, «hemos sido capaces de aprovechar las ondas cerebrales humanas, transferirlas de forma inalámbrica a una red de genes y regular la expresión de un gen en función del tipo de pensamiento. Ser capaz de controlar la expresión génica a través del poder del pensamiento es un sueño que hemos estado persiguiendo durante más de una década».
Para la española Patiño García, «este tipo de dispositivos, que nos parecían de ciencia ficción hace pocos años, abren la ventana a los estudios en vivo acerca del control de la actividad cerebral. Este tipo de sistemas tiene interesantísimas e importantísimas aplicaciones como por ejemplo: microbombas que secreten insulina, prótesis ortopédicas que maneja cerebralmente el propio paciente, marcapasos, etc.». Aunque, coincidiendo con Francisco Javier Novo Villaverde, del departamento de Bioquímica y Genética de la Universidad Clínica de Navarra, «de momento, no hay aplicaciones inmediatas, este trabajo está en fases muy iniciales». No obstante, es una investigación «absolutamente rompedora», agrega el especialista. «La idea de que la mente pueda hacer que se activen genes concretos en sitios muy específicos es brillante y podrían usarse para infinidad de situaciones», pero no en un plazo corto de tiempo.
Así lo asumen los propios investigadores del trabajo. Concretamente Fussenegger apunta a EL MUNDO que harán falta al menos «10 años para empezar a realizar ensayos clínicos con esta tecnología». De momento, «se trata de un estudio de concepto para demostrar que es posible, en principio, que la mente controle sus genes con pensamientos simples».
El objetivo, añade, es «captar las ondas cerebrales relacionadas con distintas enfermedades, tales como el dolor crónico o la epilepsia, en los que la mente sea capaz de producir por sí sola los compuestos que atenúan o previenen la aceleración del dolor o el desarrollo de las crisis epilépticas».