Cercetătorii au folosit ultrasunete pentru a controla celulele cerebrale modificate genetic ale unor șoareci. Acesta este un pas important către tratarea unor afecțiuni precum boala Parkinson sau epilepsia.
„Unul dintre cele mai mari progrese ale neuroștiinței din ultimele două decenii este reprezentant de optogenetică. Aceasta este o tehnică prin care celulele creierului sunt modificate genetic astfel încât acestea să poată fi activate sau inactivate cu ajutorul luminii. În prezent, tehnica a fost adaptată pentru a controla celulele creierului prin ultrasunete, ceea ce deschide noi posibilități pentru cercetarea creierului și dezvoltarea de tratamente pentru tulburări neurologice”, a declarat Sreekanth Chalasani din cadrul Institutului Salk pentru Studii Biologice din La Jolla, California.
Experimentele optogenetice presupun ca celulele creierului animalelor, precum șoarecii, să răspundă la lumină prin adăugarea unei gene regăsite inițial în alge. Deși acestea au condus la o serie de descoperiri cu privire la modul în care diferitele mecanisme din creier afectează comportamentul acestora, animalele trebuie să fie supuse la o serie de operații, ceea ce face ca întreaga procedură să fie mai complicată.
Chalasani și colegii săi au lucrat cu o genă diferită, denumită TRPA1, care se regăsește în mod normal în creierul uman și în celulele inimii. Aceasta codifică o proteină membranară, care, de obicei, ajută celulele să răspundă la substanțele chimice toxice.
Atunci când oamenii de știință au implantat o copie genei în celulele creierului șoarecilor, acestea au început să reacționeze ca răspuns la ultrasunetele transmise direct către o mică zonă a creierului. Frecvența care a provocat răspunsul a fost cea de 7 megaherți, despre care cercetătorii știu că nu dăunează țesuturilor biologice. Echipa numește această abordare „sonogenetică”.
Până în prezent, principala aplicație medicală pentru terapiile optogenetice a fost introducerea unor astfel de gene la nivelul ochilor oamenilor pentru a reda vederea orbilor.
Totuși, terapiile sonogenetice ar putea controla celulele creierului fără a fi nevoie de implantarea unei surse de lumină. Oamenii ar putea avea grupuri specifice de celule cerebrale pornite și oprite cu ajutorul ultrasunetelor. „Am putea încerca să facem anumite celule ale creierului sensibile la diferite frecvențe de ultrasunete”, a declarat Chalasani.
În viitor, abordarea ar putea fi folosită ca tratament pentru epilepsie sau boala Parkinson. Totuși, mai întâi trebuie să existe o modalitate de a trece peste bariera hemato-encefalică și livra gena TRPA1 în celulele nervoase de la nivelul creierului.
