Georg Nagel, el biofísico al que una solución mal preparada llevó al Nobel de Medicina

Cuando recibió la llamada de Estocolmo, Georg Nagel estaba sentado en una terraza de las colinas entre Nápoles y Roma, con olivos a sus pies y un limonero a su lado. No se lo creyó. Cada otoño, algunos amigos se empeñaban en seguir el anuncio de los Nobel, y él siempre les decía que se lo tomaran con calma. Que él supiera, la optogenética —la técnica que sus experimentos habían hecho posible— solo había beneficiado a un paciente. Los fármacos contra la malaria y la inmunoterapia contra el cáncer habían ayudado a multitudes. Un interruptor de luz para las células cerebrales, pensaba, aún era demasiado reciente para recibir un premio de medicina.

La Asamblea Nobel opinó lo contrario. Nagel, biofísico de la Universidad de Würzburg, comparte el Premio Nobel de Fisiología o Medicina con Peter Hegemann y Karl Deisseroth por sus descubrimientos sobre los canales iónicos activados por la luz y la optogenética. Su aportación a esta historia es la demostración. Hegemann llevaba tiempo defendiendo que una proteína de la mancha ocular de la alga verde Chlamydomonas captaba la luz y, al mismo tiempo, abría un poro para el paso de partículas cargadas, una afirmación que muchos colegas ponían en duda. Nagel, en el Instituto Max Planck de Biofísica de Fráncfort, introdujo los genes candidatos en ovocitos de rana y midió qué ocurría al encender la luz. Al principio, el trabajo avanzó con dificultad. Luego, según cuenta, una tanda de soluciones mal preparadas y con un pH bajo produjo una señal nítida, y pudo averiguar qué estaba viendo. Fue un accidente muy oportuno: resultó que la primera de las dos proteínas era un canal de protones.

Su perseverancia tenía raíces más antiguas. Nagel nació el 24 de agosto de 1953 en Weingarten, en la Alta Suabia. Era el mayor de cinco hermanos y, desde los cinco años, estuvo gravemente enfermo. Mientras sus hermanos esquiaban en la cercana Austria, él construía una máquina de vapor y radios con los kits de ciencia que sus padres le regalaban cada Navidad, y pasaba muchas vacaciones de verano sometiéndose a operaciones en el hospital universitario de Würzburg, la ciudad en la que más tarde daría clase durante dos décadas. Estudió Biología y Biofísica en la Universidad de Konstanz, donde Ernst Bamberg, su primer profesor de biofísica, se convirtió en su mentor y donde, siendo estudiante, ayudó a fundar una cafetería. Tras licenciarse, enseñó en un centro privado de secundaria en Suiza. Otra operación en Würzburg consiguió por fin detener la inflamación de sus huesos; empezó a practicar ala delta y siguió dando clase hasta que Bamberg lo invitó a Fráncfort. Aceptó y, en 1988, se doctoró en la Universidad Goethe con una investigación realizada en el Instituto Max Planck.

Después llegaron cinco años de posdoctorado en Estados Unidos, en Yale y en la Universidad Rockefeller. En Nueva York conoció a Anna Maria Musti, bióloga molecular napolitana y profesora visitante en Columbia, que le ayudó a ampliar su enfoque biofísico de la ciencia. Se casaron en Dinamarca en 1996 y tienen una hija. De vuelta en Fráncfort, al frente de un grupo de investigación en el Instituto Max Planck, Nagel y Bamberg demostraron en 1995 que la bacteriorrodopsina, una bomba impulsada por la luz procedente de un microbio, funcionaba al expresarse en ovocitos de rana y hacía sensibles a la luz las células animales. El ovocito de rana se convirtió en el banco de pruebas de todo lo que vino después.

En 2002, Nagel, Hegemann, Bamberg y sus colegas describieron en la revista Science la canalrodopsina-1 como un canal de protones activado por la luz; Musti figura entre los coautores. En 2003, en Proceedings of the National Academy of Sciences, el equipo de Nagel demostró que la canalrodopsina-2 se abría directamente al recibir luz y dejaba pasar iones positivos, y que funcionaba en células renales humanas, que se despolarizaban bajo la luz azul. Deisseroth escribió a Nagel para pedirle el gen, y en 2005 su grupo de Stanford lo utilizó para hacer que neuronas cultivadas se activaran a voluntad, en un artículo del que Nagel y Bamberg fueron coautores. Ese mismo año, trabajando con Alexander Gottschalk, Nagel publicó uno de los primeros usos de la canalrodopsina para controlar el comportamiento de un animal intacto, el nematodo Caenorhabditis elegans, mediante un mutante que había diseñado para aumentar la corriente.

En 2004 se trasladó a Würzburg como profesor de fisiología molecular de plantas en el Instituto Julius von Sachs, una base inesperada desde la que dedicó dos décadas a ampliar las aplicaciones de una herramienta neurocientífica. Junto con Shiqiang Gao, su grupo creó enzimas controladas por la luz para las moléculas de señalización cAMP y cGMP, entre ellas CyclOp, descrita en 2015. También volvió a orientar el método hacia las plantas, que necesitan luz para vivir y carecen de la retinal que requieren las rodopsinas. Un estudio publicado en Nature Plants en 2021, con Nagel como autor sénior, utilizó un canal activado por la luz procedente de un alga para controlar el crecimiento de plantas de tabaco. En 2019 se incorporó al Instituto de Fisiología y, desde 2021, continuó allí como profesor sénior.

El premio también pone de manifiesto lo concurrido que está este campo. Las normas de los Nobel permiten un máximo de tres galardonados, y la lista deja fuera a Bamberg, mentor de Nagel, que más tarde dirigió el instituto de Fráncfort y fue coautor de los artículos sobre canalrodopsina; también a Edward Boyden, primer autor del artículo sobre neuronas de 2005, y a Gero Miesenböck, que ya había conseguido que las neuronas respondieran a la luz con un sistema distinto. Los seis compartieron el Brain Prize en 2013. Nagel no oculta dónde estaba el riesgo. Deisseroth ha escrito en artículos de revisión que introducir la canalrodopsina en neuronas era un proyecto muy arriesgado; en su primera entrevista tras el anuncio, Nagel dijo que eso le había sorprendido un poco, ya que la proteína se expresaba muy bien en células renales. En la misma frase, calificó de absolutamente fundamental el trabajo de Deisseroth para difundir y explicar la herramienta. La afirmación médica exige la misma cautela. El caso humano mejor documentado es el de un hombre que había perdido la vista por una retinosis pigmentaria y recuperó una visión limitada tras recibir terapia génica con una canalrodopsina de alga, según se informó en 2021; los ensayos siguen en marcha y la optogenética continúa siendo, ante todo, un método de investigación.

El premio de Estocolmo llegó tras una larga sucesión de galardones: los premios Wiley y Karl Heinz Beckurts en 2010, ambos compartidos con Hegemann y Bamberg; el Premio Louis-Jeantet de Medicina en 2013; el Premio Rumford en 2019, y el Premio Shaw de Ciencias de la Vida y Medicina en 2020, compartido con Hegemann y Miesenböck. Se jubiló oficialmente a finales de junio de 2026; él y Musti pasan los meses fríos cerca de Nápoles, donde, según cuenta, la temperatura media es diez grados más alta que en Würzburg y no hay niebla. Su nombre seguía apareciendo en nuevos artículos, entre ellos un estudio de 2025 que utilizó una canalrodopsina permeable al calcio en plaquetas sanguíneas. El anuncio del 5 de octubre de 2026 lo convirtió en el decimoquinto premio Nobel de la Universidad de Würzburg.

Recibirá la medalla en Estocolmo el 10 de diciembre. La proteína que primero consiguió activar en un ovocito de rana se abre ahora cuando se le da la señal en laboratorios de todo el mundo. La pregunta es si llegará a un segundo paciente, y a un tercero: Nagel pensaba que el premio debería haber esperado hasta entonces.

Etiquetas: premio nobel, Georg Nagel, Karl Deisseroth, optogenética, Peter Hegemann, channelrhodopsin, biofísicos

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