Del árbol de líneas de investigación del Donostia International Physics Center (DIPC) ha comenzado a crecer una nueva y prometedora rama en neurofísica, liderada por el neurocientífico Rafael Yuste, catedrático en la Universidad de Columbia y profesor Ikerbasque en el DIPC, y el experto en nanofotónica Aitzol García-Etxarri, investigador Ikerbasque en el DIPC.
“Estamos tratando de hacer algo inédito: utilizar nanopartículas para entender el cerebro”, comenta Rafael Yuste para describir el proyecto NanoNeuro, un proyecto colaborativo entre la Universidad de Columbia en Nueva York y el Donostia International Physics Center (DIPC) en San Sebastián. Una primera revisión de este nuevo enfoque ha sido presentada en Nature Methods, mediante la publicación del artículo “Time for NanoNeuro”(Tiempo para Nanoneuro) , de García-Etxarri y Yuste, el 18 de octubre de 2021. En ella, los autores explican cómo ciertos nanomateriales, como nanopartículas de oro especialmente diseñadas o puntos cuánticos, pueden ser utilizados para crear herramientas que registren y manipulen la actividad de las neuronas.
Si bien las nanopartículas de oro han sido utilizadas anteriormente en biomedicina, con resultados prometedores en tratamientos de cáncer, la idea de aplicarlas a las células cerebrales es pionera. Según Yuste, “las neurociencias y las nanociencias han evolucionado por separado, sin comunicación entre sí. Pero hemos comenzado a cambiarlo”.
En las investigaciones preliminares, que permitieron demostrar que las neuronas pueden ser activadas ópticamente, se emplearon nanopartículas de oro disponibles por catálogo y fabricadas de forma masiva. “Ha llegado el momento de diseñar nuestras propias nanopartículas, fabricarlas y dotarlas de un recubrimiento molecular que les permita adherirse a neuronas específicas en el cerebro. Ésto sólo es posible si contamos con expertos en cada una de estas áreas, que es exactamente lo que tenemos aquí”, explica Yuste.
Ricardo Díez-Muiño, Director del DIPC e Investigador Científico del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC), describe el proyecto como el resultado de una apuesta a largo plazo. “La colaboración con la Universidad de Columbia no es casual. Estamos recogiendo los frutos del trabajo realizado por un centro singular como el DIPC, que se ha desarrollado en una situación excepcional en el País Vasco. Hemos apostado por una nueva línea de investigación, liderada por investigadores excelentes, que ya está floreciendo”, afirma Diéz-Muiño.
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