Destiny 2 | MAS ALLA DE LA LUZ!! El Inicio de una Nueva Era...
La biología se parece mucho a Legos porque, metafóricamente hablando, todo se parece mucho a Legos. La verdad es que nuestros cuerpos, nuestros conjuntos aparentemente cohesivos, en realidad se componen de innumerables partes pequeñas y que las funciones de mezcla y combinación son carnosas, sangrientas y no tan difíciles. Por ejemplo, y para hacer rodar este tren lógico, puede fabricar neuronas instantáneas capaces de generar y responder a la luz, estableciendo así un nuevo sistema de neurotransmisores que no interfiere con los sistemas existentes, un cerebro en la parte superior del cerebro.
Esta es la idea central (o principal o lo que sea) del nuevo campo de la optogenética. Al igual que muchas otras herramientas en biología, la optogenética se basa en la biología de otro organismo "prestado". En este caso, es una proteína llamada channelrhodopsin-2 (ChR-2), y proviene de un alga verde llamada Chlamydomonas reinhardtii.. Resulta que hay muchos canales iónicos sensibles a la luz como este. La idea es construir nuevos sistemas biológicos basados en ChR-2 ladrillo a ladrillo.
Desde que Karl Deisseroth diseñó neuronas de mamíferos que se cultivaron en el laboratorio para expresar ChR-2 en 2005, muchos investigadores han manipulado la optogenética, usándola para descubrir qué neuronas hacen qué. Por ejemplo, un tipo de neurona, llamada neurona de parvalbúmina neocortical, modula los ritmos de 40 ciclos por segundo en el cerebro ("oscilaciones gamma"). Se sabe desde hace algún tiempo que las oscilaciones gamma son anormales tanto en pacientes esquizofrénicos como autistas, por lo que actualmente se están desarrollando nuevas estrategias para investigar y corregir potencialmente estas células. Esta es una estrategia particularmente intrigante. Incluso si la genética subyacente del individuo produce un resultado anormal en estas células, si los científicos simplemente pueden anular ese resultado, entonces esa genética no importaría.
Más recientemente, los científicos también han comenzado a experimentar con la idea de crear redes optogenéticas utilizando células bioluminiscentes. En particular, la atención se centra en el tipo de bioluminiscencia descubierta por Osamu Shimomura en 1962, que proviene de la medusa Aequorea victoria y reacciona a la luz (Shimomura obtuvo un Nobel por su investigación). Las células creadoras de luz y las células sensibles a la luz son, para reiterar la metáfora, como los lados dobles de un Lego.
Al fomentar las interacciones entre estos dos tipos de células, los científicos podrían alcanzar niveles de precisión neuronal sin precedentes. También podrán lograr que las células optogenéticas respondan a la luz sin pegar una linterna a la cabeza del mouse, lo cual es genial, especialmente para el mouse.
Pero ¿qué pasa con las aplicaciones? Una posibilidad es hacer que las mismas células que responden a la luz, la generen. Entonces, cuando se activa la función biológica, digamos que producen leptina o grelina y, por lo tanto, regulan el apetito, también se encienden y activan el sistema. Al hacer esto, los científicos podrían potencialmente devolver la cantidad de ghrelina producida para que las personas tengan menos hambre con menos frecuencia. O podrían modificar la cantidad de insulina liberada en respuesta a las señales de azúcar en la sangre. O podrían inundar la zona con adrenalina cuando los sujetos se cansen.
Alternativamente, uno podría hackear los sistemas existentes. Por ejemplo, mediante la ingeniería optogenética de las neuronas inhibitorias en la amígdala para responder a la luz, y la activación de las neuronas en la amígdala para producir luz, los investigadores podrían reconstruir las neuronas inhibidoras de la gente para superar su sensación de estrés o ansiedad. No más ansiedad. (Esto bien podría conducir a un aumento en el desempleo cuando las personas se desvían para perseguir su alegría).
Podríamos ser aún más sofisticados: quizás podríamos diseñar un sistema en el que cada neurona de la red exprese su propio color, y las células optogenéticas requieren la activación de cada canal para que se realice su efecto. Entonces, en lugar de disparar una sola neurona, se debe activar una memoria completa para que el sistema funcione. Tal vez los malos efectos de ciertos recuerdos puedan atenuarse. O se podría hacer que todo responda a un medicamento para que el usuario lo pueda activar o desactivar.
En cualquier caso, todavía existen importantes obstáculos científicos y reglamentarios antes de que este nuevo cableado de ciencia ficción comience en serio. Para poner las cosas en perspectiva, la FDA aún tiene que aprobar cualquier procedimiento de terapia génica, y solo un procedimiento ha sido aprobado en Europa. Esto está muy lejos.
Pero ya viene.
Y no se pierde en los investigadores que las células optogenéticas también podrían funcionar con hardware, no solo podemos hackear nuestros sistemas con estas tecnologías emergentes, sino que nos conectamos a sistemas más grandes. La biología es como Legos, pero es menos como Legos de lo que podría ser. Espera que eso cambie.
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