Peter Hegemann, el biofísico que pide a los jóvenes dejar en paz la optogenética

Si le preguntas a Peter Hegemann cómo podrían mejorar la optogenética los investigadores jóvenes, da a todos los periodistas la misma respuesta: no deberían hacerlo. Deberían trabajar en algo nuevo. Es una respuesta curiosa viniendo de un hombre a quien la Asamblea Nobel acaba de atribuir el mérito de haberlo iniciado todo, pero Hegemann tiene por costumbre dejar atrás los campos antes de que se cierren en torno a él. En una rueda de prensa en la Universidad Humboldt de Berlín enumeró sus desvíos: químico, después bioquímico, luego una década dedicada a la fisiología vegetal y, más tarde, catedrático de bioquímica y biofísica. «Y ahora soy neurocientífico», dijo, «aunque nunca he hecho un experimento de neurociencia en mi vida».

El premio, compartido con Georg Nagel, de la Universidad de Würzburg, y Karl Deisseroth, de la Universidad Stanford, reconoce los descubrimientos sobre los canales iónicos activados por la luz y la optogenética. El relato del propio comité empieza con él. «Todo comenzó con la curiosidad de Peter Hegemann», dice su comunicado de prensa: quería averiguar cómo se las arregla Chlamydomonas, un alga verde unicelular, para nadar hacia una fuente de luz. La respuesta era la canalrodopsina, una proteína que capta la luz y abre un poro en la membrana celular en un solo paso. Al introducirla en una neurona, los investigadores pueden activar esa célula con luz azul. Hegemann aún recuerda el primer comentario de la revista Science sobre el descubrimiento: «Un canal iónico del cieno de una charca». Añade que a la comunidad de Chlamydomonas no le hizo ninguna gracia.

Nada en su formación apuntaba a todo esto. Hegemann nació en Münster el 11 de diciembre de 1954 y creció en Aquisgrán, en una familia de médicos. En un instituto de orientación humanística pasó años traduciendo lo que recuerda como relatos soporíferos de las guerras romanas y griegas; solo le gustaban las ciencias, el arte y la música. Tocaba la flauta en la orquesta del instituto, montaba en moto y describe sus notas, tanto en el colegio como en la universidad, como absolutamente normales. Estudió Química en Münster y después en Múnich, donde se pasó a la bioquímica.

La decisión que marcó su trayectoria llegó en el Instituto Max Planck de Bioquímica de Martinsried, donde se doctoró en 1984 en el grupo de Dieter Oesterhelt y trabajó con la halorrodopsina, una bomba de cloruro impulsada por la luz procedente de un microbio halófilo. Según recuerda, Oesterhelt le ofreció dos caminos: quedarse con él todo el tiempo que quisiera, hasta jubilarse, o hacer lo suyo y marcharse al cabo de cinco años. Hegemann eligió la segunda opción. Un artículo de Kenneth Foster había propuesto que el sensor de luz del alga era una rodopsina, la familia de moléculas que también interviene en la visión animal, y Hegemann pasó un año posdoctoral en el laboratorio de Foster, en la Universidad de Syracuse, antes de regresar a Martinsried para dirigir su propio grupo.

Allí, a principios de los años noventa, encontró el enigma que lo ocuparía durante una década. Con pequeños electrodos colocados en el estigma del alga, registró un impulso eléctrico medio milisegundo después de que llegara la luz: más de veinte veces más rápido que la cadena de pasos químicos que convierte la luz en una señal en el ojo humano. Hegemann concluyó que una sola proteína tenía que captar la luz y actuar como canal iónico. Sus colegas se mostraron escépticos, y la proteína se deshacía cada vez que su equipo intentaba aislarla. En 1993 se trasladó a la Universidad de Ratisbona como catedrático de Bioquímica. Alrededor del cambio de milenio, su grupo encontró dos candidatas en secuencias genéticas de Chlamydomonas publicadas por investigadores japoneses y se las envió a Nagel, al Instituto Max Planck de Biofísica de Fráncfort, quien las expresó en óvulos de rana y observó cómo se abrían con la luz. Junto con Nagel y Ernst Bamberg, Hegemann describió la canalrodopsina-1 en Science en 2002 y la canalrodopsina-2, la variante que adoptó la neurociencia, en PNAS en 2003.

La herramienta se difundió rápidamente. En 2005, el laboratorio de Deisseroth utilizó la canalrodopsina-2 para hacer que neuronas de rata cultivadas disparasen a voluntad; ese mismo año, Hegemann fue coautor de un estudio en el que esta activó la actividad neuronal en embriones de pollo. En la Universidad Humboldt, donde se convirtió en catedrático de Biofísica Experimental, su laboratorio se transformó en un taller de nuevas variantes. En 2014, su grupo convirtió la canalrodopsina en un canal de cloruro activado por la luz, capaz de silenciar neuronas en vez de activarlas. Una subvención del Consejo Europeo de Investigación concedida en 2016 financió la búsqueda de enzimas sensibles a la luz, que dio con la primera rodopsina heterodimérica conocida. Desde 2015 ocupa una cátedra sénior Hertie de Neurociencia en Berlín.

El límite de tres nombres para un Premio Nobel simplifica una historia con muchos protagonistas, y la propia trayectoria de Hegemann deja ver lo que se pierde. Dieter Oesterhelt, el director de tesis cuyo trabajo sobre las rodopsinas microbianas sentó las bases de todo esto, compartió con Hegemann y Deisseroth el Premio Albert Lasker de Investigación Médica Básica de 2021, pero murió en noviembre de 2022 y el Nobel no se concede a título póstumo. Bamberg, coautor de los dos artículos sobre canalrodopsina, compartió el Premio del Cerebro de 2013 con los tres galardonados de este año, pero no figura entre ellos. Incluso hay discrepancias sobre el lugar. El comité sitúa los descubrimientos premiados en el instituto de Martinsried, mientras que la Universidad de Ratisbona sostiene que el trabajo realizado en sus laboratorios sentó las bases. La promesa médica también es limitada: el resultado clínico más claro es el de un hombre con retinosis pigmentaria que recuperó parte de la vista. Hegemann también critica abiertamente la forma en que su profesión recompensa a los científicos. En un vídeo de 2023 instó a sus colegas a valorar la originalidad del trabajo de los investigadores jóvenes, y no el número de publicaciones que acumulan en tres o cuatro años, algo que, dijo, por desgracia no hacen. También ha contado a la cadena rbb que a menudo se planteó si debía seguir en la investigación básica en la Universidad Humboldt, porque el apoyo recibido se quedaba corto.

La noticia estuvo a punto de pasarle inadvertida. En la web del Premio Nobel contó que el 5 de octubre ignoró un correo electrónico de un desconocido que le pedía que devolviera la llamada, hasta que reconoció el prefijo telefónico sueco de sus viajes en velero. En la rueda de prensa de la Universidad Humboldt dijo que no se puede investigar para ganar premios y elogió a un grupo integrado por personas de al menos diez nacionalidades. La dirección de la universidad ha respaldado la optobiología con un nuevo edificio cuya finalización está prevista para mayo de 2029. Sigue asesorando al Centro de Nanoóptica Ultrarrápida de Ratisbona y forma parte de un proyecto Sinergia del Consejo Europeo de Investigación, en marcha desde 2022, que busca extender la optogenética a una gama más amplia de sistemas vivos.

La ceremonia de entrega de medallas en Estocolmo se celebrará el 10 de diciembre, la víspera de su 72.º cumpleaños, y tiene previsto llevar a su familia y a sus colaboradores más cercanos. En la entrevista del Nobel señaló que el primer estudio sobre la reacción de Chlamydomonas a la luz se publicó en 1866 y lo firmó un científico ruso que recogía las algas del río Nevá, en San Petersburgo, y trabajaba sin electricidad. El consejo que da a quien venga después es el mismo que ofrece sobre la optogenética: hay muchísimas criaturas interesantes que estudiar.

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

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