Nutrición y Salud

Las células cerebrales alteradas genéticamente en ratones pueden controlarse con ultrasonido

Una nueva técnica llamada sonogenética utiliza ultrasonido para activar y desactivar células cerebrales alteradas genéticamente.Ha sido probado con éxito en ratones y podría ser en el futuro una herramienta para tratar trastornos cerebrales como el Parkinson o la epilepsia en humanos

sano


9 de febrero de 2022

Neuronas en el cerebro del ratón (magenta)

Instituto Salk

El ultrasonido se ha utilizado para controlar células cerebrales alteradas genéticamente en ratones, un paso hacia el uso de la tecnología para tratar afecciones como la enfermedad de Parkinson o la epilepsia en humanos.

Uno de los mayores avances en neurociencia en las últimas dos décadas ha sido un enfoque llamado optogenética, en el que las células se ajustan genéticamente para que puedan encenderse o apagarse con la luz.Ahora, la tecnología se ha aplicado para controlar las células cerebrales con ultrasonido, lo que abre nuevas posibilidades para la investigación del cerebro y el desarrollo de tratamientos para enfermedades neurológicas, dice Srikanth Chalasani en el Instituto Salk de Estudios Biológicos en San Diego, California.

Los experimentos optogenéticos implican hacer que las células cerebrales de animales como los ratones respondan a la luz agregando genes que se encuentran originalmente en las algas. Han hecho un montón de descubrimientos sobre cómo los diferentes circuitos dentro del cerebro afectan el comportamiento, pero la necesidad de los animales de tener cables de fibra óptica insertados en sus cabezas complica el trabajo.

Chalasani y sus colegas han estado estudiando un gen diferente llamado TRPA1que se encuentra comúnmente en el cerebro humano y las células del corazón, codifica una proteína de membrana que normalmente ayuda a las células a responder a los químicos tóxicos.

Cuando las células cerebrales de los ratones recibieron una copia del gen, comenzaron a responder a las ondas de ultrasonido dirigidas a un área pequeña de su cabeza. La frecuencia de la respuesta provocada es de 7 MHz y se sabe que no daña el tejido biológico. El equipo llama a este enfoque «acustogenética».

Hasta ahora, la principal aplicación médica de la terapia optogenética ha sido implantar estos genes en los ojos de las personas para devolverles la vista a los ciegos porque llega mucha luz al ojo.

Pero la terapia con sonógeno podría potencialmente controlar las células cerebrales dentro de la cabeza sin implantar ninguna fuente de luz. Las personas pueden activar y desactivar poblaciones específicas de células cerebrales con ultrasonido, que viaja a través del cráneo. «Puede construir una caja de herramientas para hacer que diferentes células cerebrales sean sensibles a diferentes frecuencias de ultrasonido», dijo Chalasani.

Por ejemplo, este enfoque podría usarse algún día como tratamiento para la epilepsia o la enfermedad de Parkinson.Pero primero tiene que haber una manera de entregar TRPA1 Los genes pasan a través de la barrera hematoencefálica hacia las células nerviosas del cerebro.

Referencias de revistas: Comunicaciones de la naturaleza, DOI: 10.1038/s41467-022-28205-y

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