Un equipo de investigación alemán de Bochum y Ratisbona ha realizado un nuevo descubrimiento en el estudio de los canales iónicos de algas, proporcionando una base científica importante para el futuro desarrollo de la tecnología optogenética. El estudio se centró en el canal iónico fotosensible GtACR1 del alga Guillardia theta, revelando sus propiedades únicas de activación por luz. 
Mediante análisis de espectroscopia infrarroja por transformada de Fourier, los investigadores descubrieron por primera vez que el canal iónico GtACR1 presenta dos estados de activación por luz: el estado basal tradicional y un nuevo estado intermedio O. Este mecanismo de doble estado permite que el canal iónico se vuelva a abrir rápidamente después de cerrarse, mejorando significativamente la eficiencia de la conductancia iónica. La investigación optogenética depende de la capacidad de controlar las células neuronales con luz, y este descubrimiento proporciona una nueva dirección para la optimización de esta tecnología.
El profesor Till Rudack de la Universidad de Ratisbona, representante del equipo de investigación, declaró: "Cuando la luz incide en estas proteínas, cambian su estructura, activando o inhibiendo así la célula". El profesor asociado Carsten Kötting de la Universidad de la Cuenca del Ruhr en Bochum añadió: "La optogenética es un nuevo método muy prometedor; por ejemplo, puede utilizarse para tratar la enfermedad de Parkinson. Puede reactivar las células neuronales dañadas en el cerebro y restaurar parcialmente las habilidades motoras".
En comparación con otras canalrodopsinas, debido a las diferencias en la configuración de la retina, el estado intermedio O de GtACR1 puede activarse directamente mediante la luz. La Dra. Kristin Labudda del Departamento de Biofísica de la Universidad de la Cuenca del Ruhr en Bochum enfatizó: "El segundo estado de activación por luz que descubrimos asegura que el canal pueda volver a abrirse muy rápidamente, aumentando así significativamente su conductancia iónica". Una mayor conductancia iónica significa que las manipulaciones optogenéticas pueden lograr un direccionamiento celular y una respuesta a estímulos más precisos.
Esta investigación, publicada en la revista Communications Biology, proporciona nuevas ideas para la optimización de la tecnología optogenética. El profesor asociado Kötting concluyó: "A través de nuestra investigación, hemos descubierto por primera vez una canalrodopsina con múltiples estados de activación por luz. Debería ser posible crear más estados de activación por luz en otras canalrodopsinas mediante mutación, mejorando así su efectividad". Estos avances impulsarán la investigación sobre las aplicaciones de la optogenética en el campo del tratamiento médico.
