Sonogenetica: ultrasuoni per il controllo del cervello
LA JOLLA – Neurofisici statunitensi hanno diffuso, a partire dalla metà di settembre, gli esiti di un rivoluzionario esperimento tutt’ora in corso, riguardante la creazione di una nuova sottospecie di vermi transgenici, manipolabili a livello celebrale attraverso speciali frequenze a ultrasuoni. La notizia della creazione della nuova specie animale è stata diffusa dalla rivista scientifica Nature Communications il 17 settembre, ma solo nei giorni scorsi le dichiarazione degli esperti e dei partecipanti al progetto hanno permesso di chiarire i dubbi riguardanti una così controversa scoperta.
‘’A differenza della luce solare, l’ultrasuono a bassa frequenza è capace di diffondersi attraversando un corpo animale. Ciò costituirebbe un vantaggio considerevole nel caso in cui si vorrebbe stimolare una parte profonda del cervello senza dover implicare altre parti del sistema nervoso’’ Spiega Stuart Ibsen, ricercatore dell’Istituto degli studi biologici di Salk, negli Stati Uniti. Il dottor Ibsen e la sua squadra di scienziati sono riusciti a ‘comandare’ dei vermi nematodi grazie alla propagazione di ultrasuoni e di bolle d’aria, riuscendo in tal modo a modificare il genoma degli invertebrati, consentendo ai loro neuroni di poter elaborare gli ordini ricevuti dalle stimolazioni esterne.
L’acquisizione di questa capacità è dovuta all’inserimento di un gene speciale nel DNA dei vermi, gene che conterebbe alcune istruzioni utili alla biosintesi di una particolare proteina, la quale assicurerebbe il trasporto di ioni di calcio attraverso la membrana cellulare: agendo sulle molecole di questa proteina, gli ultrasuoni indurrebbero le cellule nervose a emettere piccole scariche elettriche. Questo procedimento permetterebbe di controllare il funzionamento dei singoli neuroni o dell’intera corteccia celebrale grazie a un uso combinato di ultrasuoni e di bolle d’aria ricoperte di uno strato di lipidi colorati, che permetterebbe agli scienziati di focalizzare l’attenzione su specifiche cellule nervose. Secondo Ibsen niente impedisce agli scienziati di poter adattare la metodologia ai neuroni di un cervello umano. A tal fine spiega che è sufficiente inserire il particolare gene nel DNA di alcuni neuroni e qualche bolla nel sangue del paziente. Gli scienziati sperano che questo sistema possa un giorno aiutare la medicina a sconfiggere disturbi gravi come l’epilessia.
‘’Il problema principale è capire se questo metodo è applicabile ai mammiferi. Abbiamo già avviato delle ricerche su alcuni topi di laboratorio, se riusciremo a fare dei passi avanti saremo in grado di adattare la sonogenetica alle necessità umane, e i nostri colleghi potranno trovare i mezzi per controllare, senza rischio di contatto, il funzionamento dei neuroni’’, ha così concluso Sreekanth Chalasani, uno degli scienziati che ha partecipato alla pubblicazione della ricerca.
