A optogenética é uma técnica que utiliza dos artifícios óticos atrelados ao conhecimento genético para auxiliar no estudo dos circuitos neuronais. A técnica possibilita o controle de neurônios que foram modificados por meio de métodos óticos. O procedimento consiste na introdução de um vírus no sistema nervoso com o DNA modificado, esse vírus apresenta rodopsinas que são proteínas fotossensíveis presentes na retina, podendo ser encontradas também em microalgas e eubácterias. Com a instalação dessas proteínas nas células nervosas é possível realizar o controle das atividades neurais através da utilização de feixes de luz de determinado comprimento de onda.

Representação de áreas do cérebro controladas pela técnica

As rodopsinas apresentam uma estrutura proteica chamada de opsina e uma parte não-proteica derivada da vitamina A. As opsinas são chamadas também de atuadores optogenéticos, existindo diversos tipos. Existem opsinas que funcionam como ativadores de potencial e outros como inibidores, a utilização de ambos atuadores estruturados em regiões distintas, respondendo a cores e comprimento de ondas diferentes, pode permitir o total controle da atividade neural.

Rato em experimento

Vários experimentos já foram realizados utilizando essa técnica em animais. Em 2005, o fisiologista austríaco Gero Miesenböck controlou pulos e voos de moscas estimuladas por um feixe de luz. Em 2007, o americano Karl Deisseroth fez um rato correr através deste procedimento. Apenas a partir de 2009 a técnica começou a ser utilizada em mamíferos de grande porte, quando foram realizados procedimentos com macacos no Instituto de Tecnologia de Massachusetts (MIT), embora sem resultados comportamentais.

Nosso cérebro apresenta diversos tipos de células que apresentam diferentes formas, se conectam em diferentes partes e são constituídas por moléculas distintas, além de apresentarem comportamentos distintos quando acometidas de alguma patologia. Por exemplo: existem pequenas células inibitórias que acalmam suas vizinhas, em casos de esquizofrenia, estas parecem apresentar atrofia. Devido à alta complexidade do cérebro humano, a optogenética surge como uma forma de realizar o estudo do funcionamento de determinada área específica sem o comprometimento das regiões vizinhas, possibilitando o estudo das células cerebrais com o intuito de ajudar no tratamento e na busca pela cura de patologias como Alzheimer, Esquizofrenia e Parkinson.

Existe também potenciais de aplicação clínica desse método para utilização em pacientes cegos que apresentam problemas nos fotorreceptores presentes na retina, mesmo com problemas de visão o paciente não deixa de ser exposto à luz, porém a informação não será repassada para as células gangliais, que são responsáveis por mandar a informação ao cérebro. Então, o intuito é utilizar rodopsinas para formarem espécies de câmeras substituindo as células receptoras danificadas.

Apesar disso, todos esses atributos da optogenética ainda estão em fase de aprimoramentos e testes, visto que não é comum a presença de algas no cérebro humano. Não se sabe como o organismo irá reagir à presença desses agentes externos, pois ainda não foi realizado experimentos com humanos, mas se pode ter certeza que essa técnica sugere um futuro promissor no mundo da medicina.