Optogenética

 

O artigo de hoje apresenta e explica um novo campo de pesquisa da Biotecnologia que se apresenta muito promissor: a Optogenética. 

O “ponta pé” inicial para essa área ocorreu na década de 90, quando o biólogo alemão Peter Hegemann percebeu que algas verdes do gênero Chlamydomonas reagiam quando eram expostas à luz. O pesquisador notou que uma proteína da alga era responsável por seu movimento, mas não encontrou uso prático para sua descoberta. Somente após dez anos, cientistas de diversas partes do mundo encontraram uma finalidade para ela, e esta se apresenta com boas prospectivas, principalmente na área da medicina.

A técnica da Optogenética consiste na inserção de genes especializados, derivados de algas, em genomas de animais de laboratório. Esses determinados genes devem ser isolados, necessariamente, de algas fotossensíveis. Após o isolamento, são inseridos nas “células-alvo” de animais, no caso, células nervosas, através de processos como transfecção ou transdução viral. Os genes, já inseridos, codificam uma proteína sensível à luz, que se instala na superfície da célula. Ao ser atingida por uma luz de comprimento de onda específico, a proteína desencadeia uma atividade nervosa, modificando os padrões de disparo das células nervosas e controlando o movimento dos músculos associados a elas.  

Para ter o controle preciso das atividades celulares através da Optogenética, são necessários meios de se controlar com precisão o tempo e a localização da iluminação. Diversos métodos estão sendo utilizados e testados para se aprimorar as emissões dos feixes de luz e a leitura dos sinais. Esses métodos geralmente fazem uso de fibras ópticas, lasers ou LEDs e permitem levar a luz a qualquer área de interesse, mesmo que essa esteja em algum local profundo do cérebro.

Em 2005, o fisiologista austríaco Gero Miesenböck, conseguiu fazer moscas pularem e voarem após serem estimuladas por raios de luz. Dois anos depois, o psiquiatra americano Karl Deisseroth fez um rato correr ininterruptamente em círculos, também através da Optogenética. 

 

A aplicação dessa técnica em mamíferos de grande porte só ocorreu em 2009, quando o cientista americano Ed Boyden realizou experimentos com um Macaco-rhesus. Esse foi o primeiro passo para mostrar que a nova técnica também pode funcionar em humanos. Nesses, a Optogenética é visada principalmente para avanços na medicina. Por enquanto, a técnica é basicamente uma ferramenta de pesquisa, mas o uso clínico é uma ideia possível e buscada. O mapeamento do misterioso cérebro humano, o combate à problemas e doenças mentais, a restauração do movimento de membros paralisados e o controle de movimentos involuntários induzidos por problemas cerebrais são algumas das possíveis aplicações práticas para tão inovadora e eficiente Optogenética.