NA, 13/10/2024
Por Paul McClure
Pesquisadores desenvolveram uma tecnologia de terapia gênica que utiliza campos magnéticos para ativar e desativar grupos de neurônios, controlando circuitos cerebrais afetados pela doença de Parkinson. Além de Parkinson, essa tecnologia pode ser usada para tratar condições tão diversas quanto depressão, obesidade e dor crônica.
À medida que a ciência e a tecnologia avançam, as terapias gênicas para tratar condições cerebrais também evoluíram. A optogenética, por exemplo, entrega proteínas sensíveis à luz em células nervosas específicas, ou neurônios, controlando circuitos cerebrais ao ligar e desligar neurônios usando luz. No entanto, isso exige um implante de fibra óptica.
A magnetogenética alcança o mesmo resultado usando campos magnéticos. Pesquisadores da Weill Cornell Medicine, da Universidade Rockefeller e da Icahn School of Medicine do Mt. Sinai colaboraram para desenvolver uma terapia gênica que utiliza campos magnéticos para controlar com precisão circuitos cerebrais específicos em tempo real, sem necessidade de um dispositivo implantado.
"Imaginamos que a tecnologia de magnetogenética poderá ser usada no futuro para beneficiar pacientes em uma ampla gama de cenários clínicos", disse Michael Kaplitt, professor e vice-presidente executivo de cirurgia neurológica na Weill Cornell e coautor correspondente do estudo.
Os canais iônicos são proteínas específicas com características que permitem que se montem em canais. A função dos canais iônicos é permitir que certos íons inorgânicos – principalmente sódio (Na+), potássio (K+), cálcio (Ca2+) ou cloreto (Cl-) – entrem e saiam de uma célula através da membrana plasmática. Nos neurônios, isso permite que sinais elétricos passem de um neurônio para o próximo.
Os pesquisadores desenvolveram uma proteína de canal iônico com um nanocorpo proteico que se liga a uma proteína natural que captura ferro chamada ferritina. Quando a terapia gênica é aplicada a uma região específica do cérebro por meio de uma cirurgia minimamente invasiva, um campo magnético suficientemente forte exerce força suficiente nos átomos de ferro presos à ferritina para abrir ou fechar o canal iônico – ativando ou desativando o neurônio.
No estudo atual, a terapia foi entregue a neurônios na região do estriado, que controla os movimentos no cérebro de camundongos. Quando a tecnologia magnetogenética foi ativada pela exposição ao campo magnético de um scanner de ressonância magnética (MRI), os movimentos dos camundongos foram significativamente desacelerados e até congelaram.
Em outro experimento de prova de conceito, utilizando modelos de camundongos com a doença de Parkinson, os pesquisadores aplicaram a tecnologia em neurônios de uma região cerebral chamada núcleo subtalâmico. Em humanos, a estimulação cerebral profunda (DBS) visa essa região para reduzir as flutuações motoras ou tremores causados pela doença. A aplicação de um campo magnético para ativar a tecnologia nos camundongos reduziu significativamente as anomalias de movimento.
Os pesquisadores descobriram que seu método funcionou tão bem quanto usando um ímã menor e mais barato do que o encontrado em uma máquina de ressonância magnética: um dispositivo de estimulação magnética transcraniana (TMS), usado para tratar pacientes com depressão, enxaqueca e outras condições em clínicas. Eles não observaram problemas de segurança com o método.
"Ser capaz de fazer manipulações direcionais da atividade cerebral com este sistema relativamente simples será muito importante, para nos ajudar a entender melhor os princípios subjacentes e avançar ainda mais esta nova tecnologia", disse Santiago Unda, pesquisador de pós-doutorado no laboratório de Kaplitt e principal autor do estudo.
Os pesquisadores planejam explorar aplicações clínicas de sua terapia magnetogenética, incluindo tratamentos para condições psiquiátricas e até mesmo dor crônica. Eles também continuarão a otimizar a tecnologia.
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Fonte:https://newatlas.com/medical/magnetogenetics-neurons-parkinsons-symptoms/
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