Gli scienziati presso il Laboratorio di neurobiologia molecolare del Salk Institute hanno scoperto un modo per attivare le cellule cerebrali dei mammiferi usando solo gli ultrasuoni. In questo modo è possibile ottenere una stimolazione cerebrale profonda anche senza impianti e fili.
Questo dà speranza nel fatto che la sonogenetica possa trattare e curare disturbi come il morbo di Parkinson, che impedisce la mobilità dei malati rendendo gradualmente più difficili i movimenti quotidiani.
Il futuro è wireless
Il metodo usato oggi ha mosso i primi passi nel 1989: si chiama stimolazione cerebrale profonda. È una tecnica che (tra le altre cose) può generare impulsi in grado di controllare i segnali elettrici anormali dovuti al Parkinson. Tuttavia, richiede l'impianto di un dispositivo nella testa dei pazienti.
La tecnica di impiegare onde ultrasoniche per eccitare gruppi di cellule geneticamente identificate è conosciuta come "sonogenetica", un termine creato e reso popolare dal prof. Sreekant Chalasani più di un decennio fa.
"Passare al wireless è il futuro per quasi tutto", dice in un comunicato stampa Chalasani, principale autore della ricerca pubblicata sulla rivista Nature Communications.
Lo studio sulla sonogenetica
Nel recente studio, il team ha scoperto una nuova proteina, TRPA1, nota per consentire alle cellule di reagire a sostanze chimiche dannose e attivare diversi tipi di cellule umane, comprese quelle del cervello e del cuore. Questo canale è stato trovato aperto dagli ultrasuoni in una linea cellulare di ricerca umana standard (HEK).
Per far avanzare lo studio, è stato utilizzato un approccio di terapia genica per consegnare i geni della proteina TRPA1 umana a un gruppo di neuroni nel cervello dei topi. Si è scoperto che solo i neuroni con i geni TRPA1 sono stati attivati con gli ultrasuoni.
Con ulteriori ricerche, la sonogenetica potrebbe essere in grado di curare il Parkinson senza alcuna necessità di impianti cerebrali.
I prossimi passi
Anche se ora sappiamo che la funzione di TRPA1 è quella di rilevare i cambiamenti di temperatura, e non di causarli, questo studio mostra come le variazioni di temperatura possono essere critiche per alcuni tipi di cellule tumorali
Corinne Lee-Kubli, co-autrice principale del documento.
La sonogenetica potrà essere usata anche per trattare altre condizioni, ad ogni modo.
Anzitutto quelle che limitano la mobilità, come l'epilessia, permettendo ai medici di attivare le cellule cerebrali in una zona particolare senza bisogno di un intervento chirurgico. Con i prossimi sviluppi, poi, potrebbe perfino sostituire un pacemaker attivando e regolando le cellule cardiache.
