Boa noite, pessoal!
Vocês já ouviram falar de optogenética?
A
optogenética
é uma técnica revolucionária que combina genética e óptica para
controlar com precisão a atividade elétrica de neurônios
específicos
no cérebro, usando apenas
luz. Ou seja, através da luz, cientistas conseguem ativar ou desativar neurônios e regiões cerebrais específicas.
Ela
permite manipular neurônios geneticamente modificados para responder
a estímulos luminosos, possibilitando o estudo detalhado de
circuitos neurais e suas funções. Isso
é possível devido ao uso de técnicas de biotecnologia, que alteram
o DNA através de vetores ou outras metodologias, inserindo nos
neurônios a serem estudados, genes de algas e outros organismos que
conseguem transformar luz em energia elétrica.
A
técnica foi eleita como a técnica do ano em 2010, pela revista
Nature. E tem inúmeras aplicações dentro da neurociência, desde o
conhecimento básico sobre neurônios ou grupos de neurônios e suas
funções, assim como a aplicação clínica.
Mas,
vamos entender um pouco mais sobre o potencial dessa técnica que já
não é tão novinha, mas ainda surpreende pelo quão revolucionária
é?
Aplicações
Atuais:
1.
Transtornos
Psiquiátricos
Nos
transtornos psiquiátricos, a optogenética fornece tanto informações
que acrescentam de uma forma muito interessante o nosso conhecimento
sobre as causas biológicas e as principais áreas cerebrais
envolvidas, como permite novos caminhos que podem resultar em
tratamentos cada vez mais eficazes. Imagina chegar a um nível de
farmacologia onde o fármaco vai conseguir cumprir seu papel de
tratar o transtorno, com a menor quantidade possível ou até mesmo
sem efeitos colaterais, é fantástico.
Depressão:
Estudos demonstraram que a estimulação optogenética do córtex
pré-frontal medial pode induzir efeitos antidepressivos rápidos em
modelos animais, sugerindo novas abordagens terapêuticas para esses
transtornos
Esquizofrenia:
Pesquisas indicam que a modulação de circuitos específicos no
cérebro pode restaurar as
oscilações gama e
controlar os níveis de dopamina,
que alteradas em pacientes com esquizofrenia, oferecendo caminhos
para novos
tratamentos
mais eficazes e
uma maior qualidade de vida dos pacientes.
Transtorno
Obsessivo-Compulsivo (TOC):
A optogenética tem sido usada para estudar circuitos
cortico-estriatais envolvidos na formação de hábitos,
proporcionando uma compreensão mais profunda dos mecanismos
subjacentes ao TOC e
oferecendo novas visões, também, sobre a formação e o tratamento
de vícios e dependências.
2.
Doenças
Neurodegenerativas
Apesar
de ter avançado bastante nos últimos anos, o tratamento de doenças
neurodegenerativas ainda encontra barreiras a serem ultrapassadas. A
optogenética também tem mostrado potencial no estudo e tratamento
dessas doenças:
Doença
de Alzheimer:
Pesquisas indicam que a estimulação optogenética de vias
neuronais específicas pode influenciar a deposição de placas de
β-amiloide, um marcador da doença, oferecendo novas perspectivas
para terapias.
Acidente
Vascular Cerebral (AVC):
Estudos demonstraram que a estimulação optogenética pode promover
a recuperação funcional após um AVC, estimulando a atividade
neuronal na região afetada e melhorando o desempenho motor. Efeito
esse, diretamente relacionado ao processo de neuroplasticidade. Isso
pode, inclusive, acelerar drasticamente a recuperação de funções
e garantir um menor índice de sequelas.
Pesquisas
muito interessantes na área estão sendo desenvolvidas nos seguintes
centros:
Universidade
de Stanford (EUA):
Pioneira no desenvolvimento da optogenética, com o Dr. Karl
Deisseroth liderando pesquisas inovadoras.
Instituto
de Tecnologia de Massachusetts (MIT, EUA):
Contribui significativamente para o avanço da optogenética,
especialmente em aplicações neurológicas.
Universidade
de Tóquio (Japão):
Foca em pesquisas sobre doenças neurodegenerativas e transtornos
psiquiátricos utilizando optogenética.
Universidade
de Pequim (China):
Destaca-se em estudos sobre a modulação de circuitos neurais em
modelos animais.
Expectativas
Futuras
Tratamentos
Personalizados:
Possibilidade de desenvolver terapias mais específicas e eficazes,
modulando circuitos neurais diretamente envolvidos nas patologias.
Restauro
de Funções Cognitivas:
Potencial para restaurar funções cognitivas comprometidas, como
memória e aprendizado, em doenças como Alzheimer.
Redução
de Efeitos Colaterais:
Abordagens mais precisas podem minimizar os efeitos adversos
associados a tratamentos farmacológicos tradicionais.
Apesar
dos avanços e potenciais da técnica, a optogenética encontra
grandes barreiras para suas aplicações em seres humanos, sendo as
principais: invasividade do procedimento, que envolveria alteração
genética em humanos (terreno instável dentro de conceitos éticos,
bioéticos e legais), além da inserção de fibra óptica para a
parte da iluminação. Apesar de similaridades, os circuitos neurais
humanos são bem mais complexos que os observados em ratos e
camundongos. Alterar genes através de vetores virais, por exemplo,
pode despertar uma resposta imune e causar diversos outros problemas.
Além disso, ainda não existem técnicas 100% garantidas para
inserir genes em neurônios e regiões específicas, o que poderia
levar a uma gama de efeitos indesejados que os cientistas não
conseguem prever atualmente.
As
pesquisas, antes de serem aplicadas em humanos, devem ocorrer nos
próximos anos e, provavelmente, décadas. Porém, as expectativas
são altas e as aplicações infinitas. Observaremos juntos os novos
passos.
Boa
semana para todos!
