Non stupitevi se non ne avete mai sentito parlare di optogenetica. Il termine è stato coniato nel 2006, ed è una metodologia nuova ed emergente che promette interessanti sviluppi nella possibilità di esaminare i circuiti neuronali, grazie alla combinazione di tecniche genetiche e ottiche.
L’optogenetica
La genetica tradizionale studia il ruolo di specifiche proteine all’interno delle cellule, manipolando le funzionalità, in guadagno o perdita, per comprendere come il codice genetico degli organismi ne controlli lo sviluppo e il comportamento. Questa tecnica ha lo svantaggio dei tempi lunghi, dal momento che a volte sono necessari anche giorni per ottenere risposte.
L’optogenetica, invece, offre nuove possibilità di manipolazione genetica, verificando gli schemi neuronali che agisono in tempi velocissimi, nell’ordine dei millisecondi. Per questo si utilizzano tecniche di foto-stimolazione geneticamente mirate, che prevedono meccanismi di eccitazione e inibizione dei neuroni in apposite cellule bersaglio. In pratica, vengono inseriti alcuni tipi di geni in gruppi specifici di cellule cerebrali, precedentemente infettate con un virus geneticamente modificato e contenente sequenze di DNA. Questi geni, che di solito sono provenienti di origine batterica, producono opsine, ovvero proteine fotosensibili il cui comportamento permette di esaminare la funzione dei circuiti neurali.
L’utilizzo di questa tecnica in modelli animali ha dato risultati per certi versi addirittura sorprendenti, aprendo la strada a ricerche che ne prevedono l’utilizzo in diverse patologie di origine neurologica. Molto interessanti sono state le indicazioni emerse in direzione di un possibile uso della metodologia optogenetica nel controllo dei disturbi convulsivi dei pazienti epilettici.
L’optogenetica per combattere l’epilessia
Studi effettuati su topi a cui è stata procurata l’epilessia, effettuati dal dr. Esther Krook-Magnuson, hanno già dimostrato l’efficacia di questa metodologia nel bloccare gli attacchi convulsivi. Ad oggi, però, non si è ancora ben compreso quali aree cerebrali diano le risposte migliori e Krook-Magnuson ha dichiarato che ci vorranno ancora molti studi prima che questa terapia sia disponibile per gli epilettici.
La ricerca, presentata lo scorso novembre al congresso annuale della Society for Neuroscience, individua il cervelletto, area deputata al controllo dei movimenti, come la parte su cui concentrare le prossime ricerche.
Lo studio suggerisce anche di approfondire l’analisi delle cellule neuronali dell’ippocampo che, negli animali da laboratorio, hanno indotto lo stesso tipo di risposta, sia attivate in debito funzionale che in guadagno, cosa che ha suggerito che queste cellule potrebbero diventare le cellule bersaglio ideali, in quanto dimostratesi le più sensibili alla fotostimolazione.
