Neurônios são desativados e ativados pela exposição à luzSÃO PAULO – Pesquisador do Massachusetts Institute of Technology desenvolve maneira de “ligar” e “desligar” partes do cérebro usando luz.
O método desenvolvido pelo neuroengenheiro Edward Boyden abre novos caminhos para o tratamento de doenças como epilepsia e cegueira e permite aos cientistas compreender melhor o funcionamento de cada parte do órgão.
Mas como é possível que os neurônios sejam desligados apenas sendo exposto à luz?
A resposta está em proteínas específicas encontradas pela equipe de Boyden. “Procuramos genes em bactérias, fungos, plantas...”, explica o pesquisador. “Alguns desses genes transformam luz em energia elétrica. As proteínas de diferentes organismos são ativadas por cores específicas - moléculas de fungos, por exemplo, geram eletricidade com a luz azul. Como o cérebro é elétrico, podemos usá-los inseridos nos neurônios”.
Essa inserção é feita por meio de um vírus inócuo, geneticamente modificado para entrar nas células com o gene responsável pela produção da proteína sensível a determinado comprimento de luz. Esses vírus podem ser injetados diretamente no local desejado ou podem ser programados para atuar em células específicas.
“O cérebro tem milhões de tipos de células diferentes. Em casos de epilepsia, um tipo de célula é afetado; em casos de Parkinson, são outros”, explica Boyden. A esperança da equipe é que o método possa servir para desativar as áreas responsáveis por doenças específicas. Ou, no mínimo, desligá-las temporariamente durante um ataque de epilepsia, por exemplo.
O método também permite estudar a importância de cada área da nossa massa cinzenta e suas interações. “Imagine tornar cada área do cérebro sensível a determinada luz colorida. Isso permitiria desligá-las individualmente e compreender não só como o cérebro funciona mas, por exemplo, como substâncias como o álcool atuam nele”, diz o neuroengenheiro.
A luz responsável pela desativação dessas áreas provém de implantes ópticos no crânio. Fibras ópticas instaladas dentro do cérebro e controladas de fora expõem as células aos tons desejados – o que significa que a luz ambiente não pode afetar as células.
Trabalhado há seis anos nessa tecnologia, Edward Boyden está empolgado com os resultados. Apesar de já ter comprovado que a desativação das células com a luz era possível em 2007, esta é a primeira vez que a equipe consegue resultados em animais.
Em testes, a equipe conseguiu desligar algumas partes do córtex de ratos. Já os estudos para cegueira estão bem avançados. “Muitas formas de cegueira são causadas pela falta de habilidade de sentir a luz. Com essas proteínas, podemos restaurar a sensibilidade; em animais, já restauramos algumas funções da visão”, diz Boyden. “Na verdade, já há uma empresa interessada na tecnologia e estamos indo para as fases de testes clínicos”.
Além de servir como tratamento para as doenças, o método pode auxiliar no desenvolvimento de drogas que atuem especificamente nas áreas desejadas. Boyden explica que, atualmente, sabemos muito pouco como as drogas agem no cérebro; elas dão resultados, mas nem sempre se sabe exatamente onde e como atuam, o que gera muitos efeitos colaterais.
“São três pontos importantes: o primeiro é descobrir como os circuitos interagem; o segundo é tentar tratar essas doenças diretamente com o desligamento das células e, se isso não for possível, auxiliar no desenvolvimento de drogas”, diz o pesquisador. E, para que estes objetivos sejam atingidos de forma mais rápida, entra o terceiro ponto Edward Boyden compartilha os resultados de seus estudos com uma rede de cientistas pelo mundo: “Assim, novos avanços são feitos em outros lugares”, diz.
Fonte: MIT/Revista Info
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