Por Erin O´Donnell
Marzo-abril 2012
Una nueva herramienta
desarrollada en el laboratorio de Adam Cohen, profesor asociado Loeb de
ciencias naturales, puede iluminar la investigación en neurociencia: permite a
las neuronas iluminarse como si se incendiaran. “Por décadas, la gente ha
buscado una manera de ver una neurona y decir qué es lo que está haciendo” dice
Cohen. Pero igual que no podemos ver la electricidad corriendo por el cable del
teléfono, no ha habido una buena forma de ver las señales eléctricas moverse a
través de las neuronas.
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| Las alteraciones genéticas permiten a los investigadores observar la iluminación eléctrica de la neurona (rosado) como un flash de luz, detectado por microscopios ópticos especialmente modificados. |
Hasta ahora. El equipo
de Cohen usó una proteína de un microorganismo del Mar Muerto que normalmente
absorbe la luz solar y la convierte en electricidad. “Hace unos poco años, yo
ignoraba si era posible correr (proteínas similares) en reversa”, dice, “así
que en vez de tomar luz y generar electricidad, podemos utilizarla para
detectar la energía eléctrica en la célula y convertirla en una señal óptica
detectable”. El investigador del MIT Ed Boyden recientemente condujo una
investigación que comprendía la ubicación de los genes que expresan esa
proteína en las neuronas animales, y compartió el gen con Cohen.
El grupo de Cohen
modificó genéticamente un virus para llevar el gen, y usaron el virus para
infectar neuronas. Una vez dentro de la neurona, el gen promueve la producción
de esa proteína, la cual se fija en la membrana celular. Allí actúan como
voltímetros microscópicos, monitoreando los cambios de voltaje. Cuando una
neurona descansa, el interior de la neurona es eléctricamente negativo en
comparación con el exterior, manteniendo a la proteína “oscura”. Pero cuando la
neurona se enciende, causa un breve pico de voltaje que revierte la carga,
haciendo que la proteína se ilumine.
Aunque Cohen ya las ha
compartido con más de 60 laboratorios, esas proteínas indicadoras de voltaje no
están listas para un amplio uso todavía, dice. Los flashes son infrarrojos e
invisibles al ojo humano, así que el equipo de Cohen ha debido desarrollar un
equipo óptico especializado para verlas, y tomará un tiempo a los otros
laboratorios establecer equipos similares. “El sueño de un neurocienctífico”
explica, “es mirar dentro del cerebro y ver a todas las neuronas iluminándose”,
lo cual podría permitir a los investigadores mirar cómo las señales se abren, e
incluso ver si la velocidad a la cual se mueven es modulada por el aprendizaje.
“Pero necesitamos hacer nuestro indicador más brillante para que funcione”.
Cohen cree que la
proteína tiene un rango adicional de aplicaciones también. Podrían ayudar con
nuevos tests para drogas, por ejemplo: este equipo ha añadido los indicadores
de voltaje a células cardiacas, lo cual podría permitirles estudiar el efecto
de nuevos medicamentos en la señalización en el corazón. El hecho de que los
científicos puedan ver los resultados a través de un microscopio, dice, podría
incrementar dramáticamente la velocidad de las pruebas de drogas.
Adam Cohen website:
www2.lsdiv.harvard.edu/labs/cohen
En Harvard Magazine
Pueden ver el vídeo de la neurona iluminándose en http://www.youtube.com/watch?v=4Ng3T-974hU
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