Investigadores de la Universidad de Arizona han superado una importante limitación de la optogenética con su implante inalámbrico y sin batería que puede iluminar el cráneo. El pequeño dispositivo, que se implanta debajo de la piel, podría proporcionar una fuente de luz para la optogenética que no requiera dañar el cráneo o el cerebro. Si bien la optogenética es actualmente una técnica experimental que permite a los investigadores aprender más sobre los circuitos neuronales del cerebro, algún día también podría ser una opción terapéutica viable para las enfermedades neurológicas.
La optogenética implica modificar neuronas específicas con una proteína sensible a la luz, de modo que cuando se iluminan con luz se disparan. En la actualidad, la técnica es invaluable para los investigadores que buscan comprender las complejidades del cerebro y el sistema nervioso y, por lo general, se utiliza en animales de experimentación. Hasta ahora, todo bien, pero la técnica es bastante invasiva y requiere la penetración del cráneo y el cerebro para que pueda haber una fuente de luz en el lugar correcto para activar las neuronas.
Si bien la técnica tiene un enorme potencial para tratar enfermedades con base neurológica, como el dolor crónico, la naturaleza invasiva de la metodología actual es un obstáculo importante. La fuente de luz desarrollada en la Universidad de Arizona pretende cambiar eso y acercarnos un poco más a la optogenética clínica.
"Esta técnica significa que podemos usar la optogenética sin tener que penetrar el cráneo o el tejido cerebral, lo que la hace mucho menos invasiva", dijo Jokubas Ausra, investigador involucrado en el estudio, a través de un anuncio de la Universidad de Arizona. El diminuto dispositivo tiene un diámetro menor que una moneda de diez centavos y es tan grueso como una hoja de papel, lo que permite implantarlo debajo del cuero cabelludo sin demasiados inconvenientes.
"Esto es importante porque cuando la optogenética esté disponible para los humanos, tendremos tecnología que permitirá la entrega de luz sin interrupciones a las neuronas del cerebro o la columna vertebral", dijo Gutruf, quien también es miembro del Instituto BIO5 de la universidad. "Esto significa que tenemos una tecnología precursora que algún día podría ayudar a controlar afecciones como la epilepsia o el dolor crónico sin cirugía invasiva ni uso crónico de medicamentos".
Por ahora, la tecnología podría facilitar las cosas para la investigación basada en optogenética, al requerir procedimientos menos invasivos en animales de experimentación. "Esta herramienta permite a los científicos realizar una amplia gama de experimentos que antes no eran posibles", afirmó Gutruf. “Estas posibilidades permiten a la comunidad científica avanzar más rápido para descubrir los principios de funcionamiento del cerebro y desarrollar y probar tratamientos en entornos precisos. Esto es importante para muchas áreas; por ejemplo, permitir terapias contra el dolor sin medicamentos para vencer la crisis de opioides”.
Estudio en Actas de la Academia Nacional de Ciencias : Plataformas inalámbricas, sin baterías, implantables por vía subdérmica para optogenética transcraneal y de largo alcance en animales que se mueven libremente