La proteina “Magneto” può controllare a distanza il cervello e il comportamento

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Il nuovo metodo “Badass” utilizza una proteina magnetizzata per attivare le cellule cerebrali in modo rapido, reversibile e non invasivo.

La prestigiosa rivista americana “The Guardian“, ha pubblicato un articolo che spero non passi inosservato. Leggiamolo con attenzione e alla fine poniamoci qualche domanda. Nelle considerazioni finali ho dovuto censurare una parolina che è meglio non nominare troppo. Del resto, l’Italia è solo al 77esimo posto per la censura… figuriamoci un po’. 😅

I ricercatori negli Stati Uniti hanno sviluppato un nuovo metodo per controllare i circuiti cerebrali associati a comportamenti animali complessi, utilizzando l’ingegneria genetica per creare una proteina magnetizzata che attiva a distanza gruppi specifici di cellule nervose.

Comprendere come il cervello genera il comportamento è uno degli obiettivi finali delle neuroscienze e una delle sue domande più difficili. Negli ultimi anni, i ricercatori hanno sviluppato una serie di metodi che consentono loro di controllare a distanza gruppi specifici di neuroni e di sondare il funzionamento dei circuiti neuronali.

Optogenetica e Chemogenetica a confronto

Il più potente di questi è un metodo chiamato optogenetica, che consente ai ricercatori di attivare o disattivare popolazioni di neuroni correlati su una scala temporale millisecondo per millisecondo con impulsi di luce laser. Un altro metodo sviluppato di recente, chiamato chemogenetica, utilizza proteine ​​ingegnerizzate che vengono attivate da farmaci di design e possono essere mirate a specifici tipi di cellule.

Sebbene potenti, entrambi questi metodi presentano degli svantaggi. L’optogenetica è invasiva, richiede l’inserimento di fibre ottiche che trasportano gli impulsi luminosi nel cervello e, inoltre, la misura in cui la luce penetra nel tessuto cerebrale denso è fortemente limitata. Gli approcci chemogenetici superano entrambi questi limiti, ma in genere inducono reazioni biochimiche che impiegano diversi secondi per attivare le cellule nervose.

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La nuova tecnica, sviluppata nel laboratorio di Ali Güler presso l’Università della Virginia a Charlottesville e descritta in una pubblicazione online anticipata sulla rivista Nature Neuroscience, non solo non è invasiva, ma può anche attivare i neuroni in modo rapido e reversibile.

Diversi studi precedenti hanno dimostrato che le proteine ​​delle cellule nervose che vengono attivate dal calore e dalla pressione meccanica possono essere geneticamente modificate in modo che diventino sensibili alle onde radio e ai campi magnetici, attaccandole a una proteina che immagazzina il ferro chiamata ferritina o a particelle paramagnetiche inorganiche.

Questi metodi rappresentano un importante progresso (sono già stati utilizzati, ad esempio, per regolare i livelli di glucosio nel sangue nei topi) ma coinvolgono più componenti che devono essere introdotti separatamente.

Sono solo semplici proteine?

La nuova tecnica si basa su questo lavoro precedente e si basa su una proteina chiamata TRPV4, che è sensibile sia alla temperatura che alle forze di stiramento. Questi stimoli aprono il suo poro centrale, consentendo alla corrente elettrica di fluire attraverso la membrana cellulare; questo evoca impulsi nervosi che viaggiano nel midollo spinale e poi fino al cervello.

Güler e i suoi colleghi hanno pensato che le forze magnetiche di torsione (o rotanti) potrebbero attivare TRPV4 aprendo il suo poro centrale, e così hanno usato l’ingegneria genetica per fondere la proteina nella regione paramagnetica della ferritina, insieme a brevi sequenze di DNA che segnalano alle cellule di trasportare proteine ​​alla membrana delle cellule nervose e inserirle in essa.

Quando hanno introdotto questo costrutto genetico nelle cellule renali embrionali umane che crescono in piastre di Petri, le cellule hanno sintetizzato la proteina “Magneto” e l’hanno inserita nella loro membrana. L’applicazione di un campo magnetico ha attivato la proteina TRPV1 ingegnerizzata, come evidenziato da aumenti transitori della concentrazione di ioni calcio all’interno delle cellule, che sono stati rilevati con un microscopio a fluorescenza.

Successivamente, i ricercatori hanno inserito la sequenza Magneto DNA nel genoma di un virus, insieme al gene che codifica per la proteina fluorescente verde e sequenze di DNA regolatorie che fanno sì che il costrutto venga espresso solo in tipi specifici di neuroni.

Hanno quindi iniettato il virus nel cervello dei topi, mirando alla corteccia entorinale e sezionato il cervello degli animali per identificare le cellule che emettevano fluorescenza verde.

Usando microelettrodi, hanno poi dimostrato che l’applicazione di un campo magnetico alle sezioni del cervello attiva Magneto in modo che le cellule producano impulsi nervosi.

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Per determinare se Magneto può essere utilizzato per manipolare l’attività neuronale in animali vivi, hanno iniettato Magneto nelle larve di zebrafish, prendendo di mira i neuroni nel tronco e nella coda che normalmente controllano una risposta di fuga. Hanno quindi collocato le larve di zebrafish in un acquario magnetizzato appositamente costruito e hanno scoperto che l’esposizione a un campo magnetico induceva manovre di avvolgimento simili a quelle che si verificano durante la risposta di fuga. (Questo esperimento ha coinvolto un totale di nove larve di pesce zebra e le analisi successive hanno rivelato che ciascuna larva conteneva circa 5 neuroni che esprimevano Magneto.)

In un esperimento finale, i ricercatori hanno iniettato Magneto nello striato di topi che si comportano liberamente, una struttura cerebrale profonda contenente neuroni produttori di dopamina che sono coinvolti nella ricompensa e nella motivazione, e poi hanno posizionato gli animali in un apparato diviso in sezioni magnetizzate e non magnetizzate.

I topi che esprimono Magneto hanno trascorso molto più tempo nelle aree magnetizzate rispetto ai topi che non lo hanno fatto, perché l’attivazione della proteina ha fatto sì che i neuroni striatali che la esprimevano rilasciassero dopamina, in modo che i topi trovassero gratificante in quelle aree.

Ciò dimostra che Magneto può controllare a distanza l’attivazione dei neuroni nel profondo del cervello e anche controllare comportamenti complessi.

Il neuroscienziato Steve Ramirez dell’Università di Harvard, che usa l’optogenetica per manipolare i ricordi nel cervello dei topi, dice che lo studio è “tosto”.

“I tentativi precedenti [utilizzando magneti per controllare l’attività neuronale] richiedevano più componenti per il funzionamento del sistema: iniettare particelle magnetiche, iniettare un virus che esprime un canale sensibile al calore, [o] fissare la testa dell’animale in modo che una bobina potesse indurre cambiamenti nel magnetismo”, spiega. “Il problema con un sistema multicomponente è che c’è così tanto spazio per la scomposizione di ogni singolo pezzo.”

“Questo sistema è un singolo, elegante virus che può essere iniettato ovunque nel cervello, il che rende tecnicamente più facile e meno probabile che si rompano le campane e i fischietti in movimento”, aggiunge, “e il loro equipaggiamento comportamentale è stato progettato in modo intelligente per contenere magneti dove appropriato in modo che gli animali possano muoversi liberamente.”

La “magnetogenetica” è quindi un’importante aggiunta alla cassetta degli attrezzi dei neuroscienziati, che senza dubbio sarà ulteriormente sviluppata e fornirà ai ricercatori nuovi modi di studiare lo sviluppo e la funzione del cervello.

E se questa tecnica fosse già disponibile?

Leggendo l’articolo si intuisce chiaramente che questa proteina magnetica può quindi condizionare il nostro comportamento e su questo siamo d’accordo. Adesso però mi sorge più di un dubbio che sicuramente non sarà sfuggito a qualche lettore: questa proteina magnetica è la stessa che troviamo attualmente nei VV? Sarà per questo che alle persone vacc… si attaccano le monetine sul braccio nel punto in cui è stata effettuta la somministrazione? Sono pazzi dunque i complottisti che associano il V… al 5G? Se questi VV contenessero davvero dei magneti, potrebbero quindi controllare il nostro comportamento a distanza? E se questa tecnologia finisse nelle mani sbagliate?

Queste e tante altre sono le domande che tutti dovremmo porci e invece, credo che questo articolo di The Guardian finirà nel dimenticatoio come tanti altri… 🤐

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