¿Es posible la construcción de un implante optogenético celular inalámbrico, que permita controlar, a través de la mente, la expresión génica? por el Prof. Dr. D. Juan Carmelo Gómez Fernández, académico numerario

Ya se ha comentado en artículos anteriores las grandes posiblidades de la optogenética, que en algunos casos, como el que se explica a continuación, rayan en la ciencia ficción. También se ha mencionado anteriormente a Martin Fussenegger, del ETH de Zurich, como uno de los pioneros de este campo. Pues bien, en el laboratorio de Fussenegger se ha desarrollado una nueva tecnología que contesta a la pregunta que se formula en el titular de este artículo. Estos investigadores han construido un interruptor para estimular la expresión génica en células humanas de ciertos genes, mediante las ondas cerebrales generadas por la mente humana. Se utlizó para ello una interfase para detectar mediante ordenador ondas cerebrales específicas generadas por ciertos estados mentales. Una vez detectadas estas señales se transmiten señales de infrarrojo cercano que estimulan al controlador génico, induciendo la expresión del gen. Como detector y transmisor de inalámbrico de la señal originada se utilizó una proteína multidominio de Rhodobacter spheroides una bacteria fototrófica. En concreto, la proteína BphG1 contiene un sensor para luz infrarroja cercana, un dominio diguanilato ciclasa y también una actividad fosfodiesterasa para controlar el nivel del segundo mensajero diguanosina monofosfato cíclica que es esencial para controlar el comportamiento de la bacteria en función de la luz. Esta proteína se combina con el estimulador de genes de interferón que responde a la diguanosina monofosfato cíclica que convenientemente modificado estimula la expresión del gen usado como diana. Si este doispositivo se perfecciona en el futuro, el paciente puede emitir señales cerebrales que induzcan la expresión de ciertos genes. Para ello, para disparar la expresión del gen diana, el paciente puede aprender a generar estados mentales, como aliviar dolor, o se pueden dtectar  las ondas generadas por enfermedades como la epilepsia.  De esta forma se podría conseguir cambios metabólicos adecuados en tiempo real, para aliviar estados patológicos.

Para saber más:

Mind-controlled transgene expression by a wireless-powered optogenetic designer cell implant.

Folcher M, Oesterle S, Zwicky K, Thekkottil T, Heymoz J, Hohmann M, Christen M, Daoud El-Baba M, Buchmann P, Fussenegger M.

Nat Commun. 2014 Nov 11;5:5392. doi: 10.1038/ncomms6392.