Optogenética: Controlando Expressões Gênicas com o Pensamento

Optogenética: Controlando Expressões Gênicas com o Pensamento

08/07/2021 19:15:47 Author: Tamara Nunes

Pesquisadores do Instituto Federal de Tecnologia de Zurique, na Suíça, realizaram pela primeira vez um experimento onde seria possível controlar a expressão gênica por meio de ondas cerebrais. O estudo foi liderado pelo cientista Martin Fussenegger, professor de Bioengenharia e Biotecnologia, que desenvolveu um novo método onde a atividade elétrica cerebral registrada por meio do uso do eletroencefalograma (EEG) pode alterar a tradução gênica durante a formação de proteínas.

 

“Pela primeira vez, fomos capazes de tocar em ondas cerebrais humanas, 

transferi-las sem fios para uma rede de genes e regular a expressão de um gene, 

dependendo do tipo de pensamento. Ser capaz de controlar a expressão do gene 

através do poder do pensamento é um sonho que estamos

 perseguindo há mais de uma década”

 

 Martin Fussenegger


O estudo publicado na revista Nature revela que os cientistas utilizaram o EEG portátil para registrar a atividade elétrica cerebral. Após o registro da atividade encefálica, os pesquisadores realizaram uma série de procedimentos a fim de decodificar as flutuações elétricas corticais. Em seguida, o sinal gerado foi enviado via Bluetooth para controlador um gerador de campo eletromagnético. As luzes infravermelhas estimulavam culturas de células geneticamente modificadas que passam a produzir proteínas específicas. O experimento foi realizado inicialmente em células e camundongos, recebendo estímulos de atividade elétrica encefálica de vários sujeitos. 

 

A pesquisa utilizou os recursos da tecnologia de Interface Cérebro-Máquina (ICM) baseada em Eletroencefalografia para controlar células geneticamente modificadas sensíveis às ondas infravermelho. Dessa maneira, através da avaliação do estado mental dos voluntários era possível medir os níveis da glicoproteína humana SEAP (fosfatase alcalina secretada).

 

O estudo é pioneiro no campo da biologia sintética e cibernética, trazendo contribuições relevantes para a compreensão do controle de transgenes e comportamento celular utilizando ICM baseados em EEG e optogenética sem fio e em tempo real. De acordo com os pesquisadores, o estudo abre novas perspectivas para interfaces genético-mentais em tratamentos futuros de patologias.

 

Referência:

 

FOLCHER, Marc et al. Mind-controlled transgene expression by a wireless-powered optogenetic designer cell implant. Nature communications, v. 5, n. 1, p. 1-11, 2014.

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