Uno de los retos que se han planteado en Biología Sintética es la posibilidad de controlar el comportamiento de las células de mamíferos para tratar las enfermedades de forma remota, sin tener que introducir algo externo cada vez que se necesita que la célula haga algo en concreto. Parece difícil, pero existe una disciplina llamada optogenética que consiste en combinar la luz y la genética para poder controlar de manera precisa, en espacio y en tiempo, el modo en que expresan los genes las células.
Para poder usar la optogenética, tenemos que hacer sensibles a la luz a las células de los mamíferos. Esto requiere el uso de dos elementos: proteínas sensibles a la luz (como la opsina que tiene un papel en regular la cantidad de pigmento que se produce en la piel) y un módulo que se active gracias a un cambio producido en una parte sensible a la luz. Uno de los métodos consiste en fotorreceptores, proteínas sensibles a la luz que se encuentran en la membrana de las células y que reciben los estímulos que vienen del exterior, en este caso, luz. Estos receptores son capaces de producir una cadena de señales en el interior celular que da lugar a la expresión de unos genes; por otra parte se encuentran las proteínas fotoactivables que se encuentran en el interior celular y que al recibir un estímulo de luz, cambian de conformación, lo cual modula el tipo de interacciones que realiza con el resto de proteínas y da lugar al inicio de la señal para la expresión genética.
Este avance en Biología Sintética presenta ventajas respecto al control celular por ingeniería genética o el control por sustancias químicas, ya que la optogenética ofrece flexibilidad y precisión espacio-temporal en el control las señales del interior celular con el mínimo de efectos adversos.
Modificación del comportamiento celular por vías:
