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The Guardian: la proteina “Magneto” geneticamente modificata controlla a distanza il cervello e il comportamento

Scritto da Cristina Bassi

Era il 2016… e un giornale britannico mainstream, The Guardian,  pubblicava un articolo su nuovo metodo definito “tosto”, che  “usa una proteina magnetizzata per attivare le cellule cerebrali in modo rapido, reversibile e non invasivo”.

Sincronicità vuole… che lo trovi ora, mentre in questi giorni vediamo una serie di stranezze che accadono dopo le “iniezioni” per la COVID-19 , stranezze che riguardano fenomeni “magnetici”, riscontrabili sul punto della iniezione, quella cosi acclamata e fondamentale, “per tornare alla normalità”…

Non affermo con questo un nesso o una spiegazione per ciò di cui si parla ora (magneti che si attaccano alla zona in cui è avvenuta poco prima la iniezione “per il COVID) , perchè esula dalla mia competenza. Con questa mia traduzione, invece, segnalo che anni fa il mainstream lanciò al gregge, pardon pubblico questa informazione.  Maliziosamente qualcuno potrebbe dire “per tempo”…

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

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

Il più potente di questi è un metodo chiamato optogenetica, che permette ai ricercatori di accendere o spegnere popolazioni di neuroni correlati, su una scala di millisecondo per millisecondo con impulsi di luce laser.

Un altro metodo sviluppato di recente, chiamato chemiogenetica, utilizza proteine ingegnerizzate che sono attivate da farmaci di laboratorio e possono essere mirate a specifici tipi di cellule.

La nuova tecnica, sviluppata nel laboratorio di Ali Güler all’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 rapidamente e reversibilmente.

Diversi studi precedenti, hanno dimostrato che le proteine delle cellule nervose, che sono 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 e che è chiamata ferritina, o a particelle paramagnetiche inorganiche.

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

La nuova tecnica si basa su questo precedente lavoro e si basa su una proteina chiamata TRPV4, che è sensibile sia alla temperatura che alle forze di tensione. (…) Güler e i suoi colleghi hanno ragionato sul fatto che le forze magnetiche rotanti a potrebbero attivare TRPV4 aprendo il suo poro centrale, e così hanno usato l’ingegneria genetica per fondere la proteina alla regione paramagnetica della ferritina, insieme a brevi sequenze di DNA che segnalano alle cellule di trasportare le proteine alla membrana delle cellule nervose e inserirle in essa

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Quando hanno introdotto questo costrutto genetico nelle cellule renali embrionali umane, cresciute 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 nella concentrazione di ioni calcio all’interno delle cellule, che sono stati rilevati con un microscopio a fluorescenza.

Successivamente, i ricercatori hanno inserito la sequenza di DNA di Magneto nel genoma di un virus, insieme al gene che codifica la proteina fluorescente verde, e sequenze di DNA regolatore che fanno si che il costrutto si esprima solo in determinati tipi di neuroni.

Hanno poi iniettato il virus nel cervello dei topi, mirando alla corteccia entorinale  [che “presenta diffusi collegamenti con vaste regioni della corteccia cerebrale”, ndt], e sezionato il cervello degli animali per identificare le cellule che emettevano fluorescenza verde.

Utilizzando microelettrodi, hanno poi dimostrato che l’applicazione di un campo magnetico alle fette di cervello, ha attivato Magneto in modo che le cellule producano impulsi nervosi.

Per determinare se Magneto può essere utilizzato per manipolare l’attività neuronale in animali vivi, hanno iniettato Magneto in larve di pesce zebra, mirando i neuroni nel tronco e nella coda che normalmente controllano una risposta di fuga. Hanno poi posto le larve di pesce zebra in un acquario magnetizzato appositamente costruito, e hanno scoperto che l’esposizione a un campo magnetico inducevano manovre di avvolgimento simili a quelle che si verificano durante la risposta di fuga.

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(…) In un ultimo esperimento, i ricercatori hanno iniettato Magneto nello striato di topi a comportamento libero, ovvero una struttura cerebrale profonda contenente neuroni produttori di dopamina,  che sono coinvolti nella ricompensa e nella motivazione, e poi messo 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 la esprimessero per rilasciare dopamina, in modo che i topi trovassero gratificante essere in quelle aree. Questo dimostra che Magneto può controllare a distanza l’accensione dei neuroni nella profondità 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”.

(…) “Questo sistema è un singolo, elegante [?? ndt]  virus che può essere iniettato in qualsiasi punto del cervello, …e l’equipaggiamento comportamentale è stato intelligentemente progettato,  per contenere magneti laddove fosse appropriato, in modo che gli animali potessero muoversi liberamente”.

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

Reference

Wheeler, M. A., et al. (2016). Genetically targeted magnetic control of the nervous system. Nat. Neurosci., DOI: 10.1038/nn.4265 [Abstract]

Fonte: https://www.theguardian.com/science/neurophilosophy/2016/mar/24/magneto-remotely-controls-brain-and-behaviour
Traduzione: M. Cristina Bassi per www.thelivingspirits.net