Prêmio Nobel de Medicina reconhece avanços em optogenética e neurociência

Reconhecimento a uma técnica revolucionária

A Assembleia Nobel do Instituto Karolinska de Estocolmo distinguiu o estadunidense Karl Deisseroth e os alemães Peter Hegemann e Georg Nagel com o Prêmio Nobel de Medicina por suas contribuições ao desenvolvimento da optogenética, um método que transformou a pesquisa neurológica.

A optogenética permite controlar células nervosas mediante impulsos de luz, revelando como os circuitos neuronais regulam funções complexas como a formação de memórias, a percepção da dor, os comportamentos sociais, a sede, o consumo de alimentos e a capacidade de atenção. Este método também proporcionou informações sobre o controle de ritmos circadianos e os mecanismos de febre ativados pelo sistema imunológico.

Aplicações em medicina e tratamento de doenças

Os avanços em optogenética abriram novas oportunidades em medicina, particularmente no desenvolvimento de tratamentos para restaurar a visão em pessoas com deterioro visual. Assim também, melhorou significativamente a compreensão de transtornos neurológicos e psiquiátricos como depressão, ansiedade, esquizofrenia, doença de Parkinson e Alzheimer.

Per Svenningsson, presidente do Comitê Nobel de Medicina, destacou que

a optogenética proporciona oportunidades para mapear o cérebro de uma forma com a qual anteriormente apenas podíamos sonhar

A professora Anna Wedell, especialista em medicina genética, classificou o desenvolvimento como um

tremendo passo à frente

Trajetória científica dos galardoados

A descoberta fundamental iniciou no início da década de 1990 no Instituto Max Planck de Bioquímica, quando Hegemann começou a investigar a chlamydomonas, uma alga unicelular que reagia à luz vinte vezes mais rápido que o olho humano. Após identificar dois genes relacionados com proteínas sensíveis à luz, Hegemann colaborou com seu colega Georg Nagel, do Instituto Max Planck de Biofísica.

Utilizando ovócitos de rã, Nagel confirmou que as novas proteínas descobertas, denominadas canalrodopsina 1 e 2, eram canais iônicos que se abriam quando expostos à luz. Em 2003, ambos publicaram seus resultados e propuseram que a canalrodopsina 2 poderia ser utilizada como ferramenta para gerar impulsos elétricos em células mediante luz.

Karl Deisseroth, estudante de pós-graduação na Universidade de Stanford interessado em proteínas que desencadeassem impulsos elétricos em células nervosas, soube da descoberta de canalrodopsina 2 e solicitou acesso ao DNA que a codificava a Nagel. Ao introduzir este DNA em células nervosas de ratos cultivadas em placas de Petri, observou que estas começaram a produzir canalrodopsina 2 sem problemas, reagindo imediatamente ao serem expostas à luz azul.

Deisseroth estabeleceu múltiplas colaborações, incluindo trabalhos conjuntos com Hegemann e Nagel, para identificar novas proteínas capazes de ativar células nervosas. A técnica resultante foi denominada optogenética, permitindo a Deisseroth ativar células nervosas em cérebros de ratos vivos apenas um ano após iniciar suas investigações.

Um novo horizonte na pesquisa cerebral

O Comitê Nobel destacou o interesse histórico em compreender o mistério biológico do cérebro e reconheceu que, embora o século XX tenha permitido identificar regiões cerebrais que controlam distintas funções fisiológicas, a falta de métodos apropriados impediu obter informações precisas sobre como as diferentes células cerebrais funcionam e interagem entre si.