Nanocuerpo Magnetogenética: Precisión del circuito cerebral
En un estudio innovador publicado en Science Advances titulado “Bidirectional regulation of motor circuits using magnetogenetic gene therapy“, científicos han desarrollado un sistema avanzado que utiliza proteínas diminutas llamadas nanocuerpos para controlar la actividad cerebral en ambas direcciones. Este sistema combina un nanocuerpo especial que apunta a una proteína llamada ferritina con otra proteína llamada TRPV1, lo que permite a los investigadores ajustar finamente los circuitos cerebrales utilizando campos magnéticos. El equipo de investigación, liderado por Unda y sus colegas, logró una precisión increíble en la alteración de las estructuras cerebrales profundas en ratones despiertos y en movimiento libre. Esto se logró mediante la entrega de un nanocuerpo único (Nb) diseñado para interactuar con la ferritina natural (Ft) vinculada al canal TRPV1 (Nb-Ft-TRPV1) a través de un solo vector AAV.
Su estudio reveló que activar células cerebrales específicas llamadas neuronas estriatopálidas utilizando un método magnético desencadenó respuestas significativas de congelamiento en ratones, similares a otras técnicas establecidas como el uso de luz o productos químicos para controlar la actividad cerebral. Al aplicar campos magnéticos con una intensidad de 180 militeslas (mT) generados por máquinas de resonancia magnética (MRI) o un dispositivo de estimulación magnética transcraneal (TMS) comúnmente utilizado en terapia humana, los investigadores pudieron modificar el comportamiento de los ratones. Verificaron los cambios en la actividad cerebral mediante diversos medios como observación de expresiones génicas específicas, técnicas de imagen cerebral y monitoreo en tiempo real de la actividad neuronal.
Además, los investigadores lograron activar de manera altamente específica las neuronas estriatopálidas en ratones de tipo salvaje combinando un AAV retrógrado que codifica la recombinasa Cre con el constructo magnetogenético condicional a Cre. De manera notable, mejoraron exitosamente las funciones motoras en ratones con parkinsonismo al inhibir de forma no invasiva las neuronas del núcleo subtalámico (STN) utilizando un constructo modificado de nanocuerpo-TRPV1 que bloqueó la actividad neuronal.
Este estudio introduce un método emocionante para controlar con precisión los circuitos cerebrales en animales utilizando imanes, abriendo posibilidades para futuras aplicaciones terapéuticas en humanos. El trabajo de los investigadores destaca el potencial de los sistemas magnéticos basados en nanocuerpos en la gestión de la actividad cerebral con una precisión notable, ofreciendo esperanza para tratamientos de vanguardia y avances en la investigación y cuidado neurológico.