En el inicio del siglo XXI, la optogenética marcó un hito en el campo de la neurociencia al permitir el control preciso de la actividad neuronal a través de la luz. Esta innovadora técnica involucra la introducción de proteínas sensibles a la luz en neuronas, lo que permite «encender» y «apagar» estas células a voluntad mediante la aplicación de pulsos luminosos. La capacidad de estudiar circuitos neuronales con esta precisión llevó a los científicos a obtener una comprensión más profunda de cómo funciona el cerebro y a desarrollar nuevas formas de explorar trastornos neurológicos. Sin embargo, a pesar de sus ventajas, la optogenética presenta limitaciones, como la invasividad de los dispositivos necesarios para la estimulación y la necesidad de implementar proteínas que no se encuentran de manera natural en el organismo humano.
A medida que la investigación en neurociencia avanzaba, surgió la magnetogenética como una alternativa prometedora a la optogenética. Esta técnica, que utiliza campos magnéticos para estimular células de forma remota, tiene la ventaja de no requerir implantes invasivos como en el caso de la optogenética. Gracias a la capacidad de los campos magnéticos para atravesar diferentes tejidos, la magnetogenética surge como una herramienta con gran potencial para aplicaciones biomédicas, permitiendo el control de funciones celulares sin necesidad de procedimientos quirúrgicos. Este enfoque no solo mejora la seguridad del procedimiento, sino que también amplía las posibilidades de investigación y tratamiento en diversas patologías.
El funcionamiento de la magnetogenética se basa en el uso de actuadores magnéticos, como las nanopartículas diseñadas para unirse selectivamente a receptores en la membrana celular. Cuando se aplica un campo magnético, estas nanopartículas ejercen tracción en los receptores mecanosensibles, provocando su activación de forma similar a un estímulo natural. Este mecanismo de acción permite simular diversos estímulos mecánicos de manera remota y podría tener aplicaciones relevantes en el tratamiento de enfermedades que requieren un control preciso y específico de la actividad celular, ampliando así las posibilidades en el tratamiento de trastornos neurológicos.
Entre los metabolitos y receptores que pueden ser activados mediante magnetogenética se encuentra Piezo1, un canal mecanosensible clave en la regulación de la presión arterial y la percepción del tacto. Su descubrimiento por Ardem Patapoutian en 2010 fue fundamental y le valió el Premio Nobel en 2021. Utilizando magnetogenética, los investigadores han comenzado a explorar la activación remota de Piezo1 en varios modelos experimentales, lo que no solo promete avances en la comprensión de su función biológica, sino que también podría llevar a nuevas estrategias terapéuticas para tratar condiciones como el Parkinson, donde la actividad neuronal específica se puede estimular sin necesidad de intervenciones invasivas.
A pesar de las expectativas prometedoras de la magnetogenética, esta técnica se enfrenta a desafíos significativos. Algunos estudios han reportado dificultades en la reproducibilidad de los resultados y se han planteado dudas sobre la capacidad de ciertos nanoactuadores para generar las fuerzas necesarias que permitan la apertura de mecanorreceptores. El diseño de nuevos actuadores más efectivos y la demostración en modelos animales de su funcionalidad sin modificaciones previas de los receptores representan retos cruciales para la validez de la magnetogenética en entornos clínicos. Sin embargo, su potencial para transformar el tratamiento de enfermedades neurológicas y su capacidad para facilitar el estudio detallado de funciones celulares sugieren que estamos ante una época emocionante en el ámbito de la neurociencia y la terapia regenerativa.
