Medicina XXI - Și apoi a existat lumină; optogenetica pentru Parkinson, epilepsie si alte boli neurologice

 

Stimularea cerebrală profundă a evoluat într-un tratament suplimentar bine acceptat pentru pacienții cu boală Parkinson severă, precum și pentru alte afecțiuni neurologice cronice.

Acțiunea focală a stimulării electrice poate produce răspunsuri mai bune și expune pacientul la mai puține efecte secundare în comparație cu produsele farmaceutice distribuite pe tot corpul către creier. Pe de altă parte, practica actuală a stimularii cerebrale profunde este împiedicată de nivelul relativ grosier de neuromodulare.

Optogenetica, în schimb, oferă perspectiva unor acțiuni mult mai selective asupra diferitelor structuri fiziologice, cu condiția ca celulele stimulate să devină sensibile la acțiunea luminii.

Optogenetica a cunoscut progrese uriașe în ultimii 10 ani. De asemenea, tehnologia neuro dezvoltată în jurul optogeneticii oferă cele mai promițătoare instrumente pentru a completa lacunele de cunoștințe existente despre funcția creierului în sănătate și boală.

Se știe că utilizarea terapeutică a energiei electrice datează din antichitate. În prezent, folosirea luminii pentru a controla activitatea neuronală promite îmbunătățiri, deoarece genetica a dezvoltat instrumentele pentru a face structurile specifice sensibile la lumină. Fundamentul optogeneticii este o combinație de manipulări genetice, care face ca populațiile de neuroni  să fie sensibile la acțiunea luminii.

Până în prezent, optogenetica a fost utilizată în principal ca instrument de cercetare la animale, cu toate acestea aplicațiile la oameni nu sunt considerate imposibile. În optogenetică, volumul de țesut care se activează este, de asemenea, determinat de interacțiunea mai multor procese. Activarea neuronală depinde de cantitatea absolută de lumină care ajunge la neuroni, de eficiența transfecției și de sensibilitatea opsinei.

Prezentarea scurtă a perspectivelor optogeneticii pentru neuromodulare și stimularea cerebrală profundă a condus la trei concluzii importante.

Mai întâi, optogenetica nu poate fi redusă doar la o singură metodă sau tehnică, dar poate fi împărțită în mai multe componente asamblate în diferite combinații care ar putea duce la un spectru foarte larg de perspective terapeutice.

În al doilea rând, siguranța vectorilor virali nu este un obstacol în calea aplicării optogeneticii la om. Există deja suficientă experiență în studiile clinice și nivelul de maturitate al tehnologiei vectorilor virali.

În al treilea rând, cea mai scurtă cale către aplicațiile optogenetice de succes pare să se concentreze pe cercetarea fundamentală asupra mecanismelor stimulării cerebrale profunde.

Optogenetica însăși pare să ofere instrumentele necesare pentru efectuarea studiilor experimentale pe creier care sunt atât de necesare. Pe lângă marea varietate de instrumente oferite, permite cercetări fundamentale suplimentare, venind cu mari provocări în medicină.

 

Referințe:

Jean Delbeke, Luis Hoffman, Katrien Mols, Dries Braeken and Dimiter Prodanov, Front. Neurosci., 12 December 2017 | https://doi.org/10.3389/fnins.2017.00663