La profesora del MIT Fan Wang quiere desarrollar nuevas formas de aliviar el dolor crónico mediante el estudio y la posible modificación de los propios mecanismos de control del dolor del cerebro.
Su trabajo reciente ha identificado un «interruptor de apagado» del dolor, ubicado en la amígdala del cerebro.
Espera que encontrar formas de controlar este interruptor pueda dar lugar a nuevos tratamientos para el dolor crónico.
Unos 50 millones de estadounidenses sufren dolor crónico, que interfiere en su vida cotidiana, sus relaciones sociales y su capacidad para trabajar. La profesora del MIT Fan Wang quiere desarrollar nuevas formas de aliviar ese dolor mediante el estudio y la posible modificación de los propios mecanismos de control del dolor del cerebro.
Su trabajo reciente ha identificado un «interruptor de apagado» del dolor, ubicado en la amígdala del cerebro. Espera que encontrar formas de controlar este interruptor pueda dar lugar a nuevos tratamientos para el dolor crónico.
«El dolor crónico es un importante problema social», afirma Wang. «Al estudiar las neuronas que suprimen el dolor en la amígdala central del cerebro, espero crear un nuevo enfoque terapéutico para aliviarlo».
Wang, que se incorporó al cuerpo docente del MIT en enero de 2021, también dirige una nueva iniciativa del Instituto McGovern para la Investigación del Cerebro que estudia la adicción a las drogas con el objetivo de desarrollar tratamientos más eficaces para la adicción.
«La prescripción de opioides para el dolor crónico es un factor importante en la epidemia de opioides. Con la pandemia de Covid, creo que la adicción y las sobredosis están empeorando. La gente está más ansiosa y busca drogas para aliviar ese dolor mental», afirma Wang. «Como científicos, tenemos el deber de abordar este problema».
Circuitos sensoriales
Wang, que creció en Pekín, se describe como «una niña empollona» a la que le encantaban los libros y las matemáticas. En la secundaria participó en concursos de ciencias y luego estudió biología en la Universidad Tsinghua. Llegó a Estados Unidos en 1993 para comenzar su doctorado en la Universidad de Columbia. Allí trabajó en el trazado de los patrones de conexión de las neuronas receptoras olfativas en el laboratorio de Richard Axel, quien más tarde ganó el Premio Nobel por sus descubrimientos sobre los receptores olfativos y la organización del sistema olfativo.
Después de terminar el doctorado, Wang decidió cambiar de rumbo. Como investigadora posdoctoral en la Universidad de California en San Francisco y luego en la Universidad Stanford, empezó a estudiar cómo percibe el cerebro el tacto.
En 2003, Wang se incorporó al cuerpo docente de la Facultad de Medicina de la Universidad Duke. Allí empezó a desarrollar técnicas para estudiar los circuitos cerebrales que subyacen al sentido del tacto y a trazar los circuitos que llevan información sensorial desde los bigotes de los ratones hasta el cerebro. También estudió cómo integra el cerebro los movimientos de los órganos del tacto con las señales de los estímulos sensoriales para generar la percepción (por ejemplo, cómo se usan movimientos de estiramiento para percibir la elasticidad).
Mientras realizaba sus estudios sobre la percepción sensorial, Wang se interesó por estudiar la percepción del dolor, pero sentía que necesitaba desarrollar nuevas técnicas para abordarla. Durante su estancia en Duke, inventó una técnica llamada CANE (captura de conjuntos neuronales activados), que puede identificar redes de neuronas activadas por un estímulo determinado.
Al aplicar este método en ratones, identificó neuronas que se activan en respuesta al dolor, pero se activaban tantas neuronas en todo el cerebro que los resultados no ofrecían mucha información útil. Para averiguar indirectamente cómo controla el cerebro el dolor, decidió usar CANE para explorar los efectos de los fármacos empleados en la anestesia general. Durante la anestesia general, los fármacos dejan inconsciente al paciente, pero Wang planteó la hipótesis de que también podrían apagar la percepción del dolor.
«En aquel momento, era solo una idea descabellada», recuerda Wang. «Pensé que quizá hubiera otros mecanismos: que, en lugar de limitarse a provocar la pérdida del conocimiento, los anestésicos podrían hacer algo en el cerebro que realmente apagara el dolor».
La observación de que los soldados heridos en el campo de batalla pueden seguir luchando, bloqueando en esencia el dolor a pesar de sus heridas, respaldaba la existencia de un «interruptor de apagado» del dolor.
En un estudio con ratones tratados con anestésicos, Wang descubrió que el cerebro sí tiene un interruptor de este tipo, en un lugar inesperado: la amígdala, que participa en la regulación de las emociones. Demostró que este conjunto de neuronas puede apagar el dolor cuando se activa y que, cuando se inhibe, los ratones se vuelven muy sensibles al contacto suave habitual.
«Hay un nivel basal de actividad que hace que los animales se sientan normales; cuando activas estas neuronas, sienten menos dolor. Cuando las silencias, sienten más dolor», afirma Wang.
Apagar el dolor
Ese hallazgo, que Wang comunicó en 2020, planteó la posibilidad de modular de algún modo ese interruptor en los seres humanos para intentar tratar el dolor crónico. Según ella, este es un objetivo a largo plazo, pero hace falta más trabajo para alcanzarlo. Actualmente, su laboratorio analiza los patrones de expresión del ARN de las neuronas del conjunto que identificó. También mide la actividad eléctrica de las neuronas y cómo interactúan con otras neuronas del cerebro, con la esperanza de identificar circuitos que puedan ser objeto de intervención para reducir la percepción del dolor.
Una forma de modular estos circuitos podría ser mediante la estimulación cerebral profunda, que consiste en implantar electrodos en ciertas áreas del cerebro. Los ultrasonidos focalizados, que aún están en las primeras etapas de desarrollo y no requieren cirugía, podrían ser una alternativa menos invasiva.
Otro enfoque que Wang quiere explorar consiste en combinar la estimulación cerebral con un contexto, como mirar una aplicación en el teléfono inteligente. Esta combinación podría ayudar a entrenar al cerebro para apagar el dolor usando la aplicación, sin necesidad de la estimulación inicial (estimulación cerebral profunda o ultrasonidos).
«Quizá no haga falta estimular el cerebro constantemente. Tal vez solo haya que reactivarlo mediante un contexto», afirma Wang. «Al cabo de un tiempo, probablemente habría que volver a estimularlo o reacondicionarlo, pero al menos se tendría un período más largo en el que no habría que ir al hospital para recibir estimulación; bastaría con recurrir a un contexto».
Wang, a quien atrajo el MIT en parte por su énfasis en promover las colaboraciones interdisciplinarias, trabaja ahora con varios miembros más del Instituto McGovern que, desde distintos enfoques, intentan averiguar cómo genera el cerebro el estado de ansia que se produce en la adicción a las drogas, incluida la adicción a los opioides.
«Nos centraremos en tratar de entender este estado de ansia: cómo se crea en el cerebro y cómo podemos, por así decirlo, borrar esa huella del cerebro o, al menos, controlarla. Después, por ejemplo, se puede neuromodular en tiempo real y dar a las personas la oportunidad de recuperar el control», afirma.
