Es pot controlar el genoma amb el pensament?

La tecnologia per aprofitar les ones cerebrals i moure, per exemple, una cadira de rodes també pot modificar les cèl·lules

SALVADOR MACIP | ARA 07/12/2014 00:00

• 

Una cadira de rodes també pot modificar les cèl·lules

L’ADN D’UN ÉSSER VIU EMMAGATZEMA les instruccions que necessiten les seves cèl·lules per funcionar en qualsevol moment de la vida, des del naixement fins a la mort. Aquestes dades estan organitzades en unitats que anomenem gens. Simplificant, els gens s’activen (tècnicament diem que s’expressen) només quan és necessari, gràcies a l’acció de complexes xarxes de senyals, i es desactiven quan ja han complert la seva missió. La regulació de l’expressió dels gens és un procés complicat del qual encara no coneixem totes les parts que hi estan implicades. Malgrat això, un grup de científics de la universitat ETH de Zuric, dirigits pel doctor Martin Fussenegger, ha dissenyat un sistema per encendre i apagar gens fent servir només el pensament. En el futur podria ser una forma revolucionària de tractar certes malalties.

Totes les cèl·lules de qualsevol organisme contenen exactament la mateixa informació genètica, però en canvi es comporten de manera molt diferent. Per exemple, una neurona té unes funcions que no s’assemblen gens a les d’un glòbul blanc. Mentre que les primeres ens permeten pensar i controlar el nostre cos, les segones circulen per la sang i ens protegeixen de les infeccions. I, malgrat tot, ambdues cèl·lules treuen la informació que els permet funcionar del mateix llibre d’instruccions, és a dir, del mateix genoma. Això s’explica perquè no tots els 23.000 gens que tenim estan actius a la vegada. N’hi ha alguns que necessiten sovint les neurones que no s’encendran mai en un glòbul blanc, i al revés.

ENCENDRE I APAGAR

Es creu que moltes patologies, potser la majoria, es podrien solucionar si sabéssim com connectar o desconnectar un gen concret a voluntat. Disciplines biomèdiques com la teràpia gènica fa temps que intenten aconseguir-ho, amb un èxit de moment bastant discret. El grup dirigit per Fussenegger podria haver trobat una manera alternativa de fer-ho fent servir ones cerebrals. Segons descriuen en un article publicat recentment a Nature Communications, unes cèl·lules modificades al laboratori són capaces d’activar els seus gens en resposta als senyals que els envia una màquina que llegeix l’activitat cerebral.

L’experiment és el resultat d’ajuntar per primer cop dues tècniques conegudes. D’una banda, tecnologia que permet traduir els impulsos elèctrics del cervell en missatges que pugui entendre un ordinador. Ja s’han fet servir aparells d’aquesta mena per moure cursors i fins i tot pròtesis d’extremitats amb el pensament, una aplicació que podria ser útil per a persones amb limitacions severes de la mobilitat. De l’altra, els científics van aprofitar una tècnica anomenada optogenètica, que es basa en un sistema sensible a la llum capaç d’induir l’expressió de certs gens quan és estimulat.

Els científics van implantar cèl·lules modificades amb aquest sistema sota la pell d’un ratolí, aïllat de la circulació sanguínia. Dintre d’aquesta caixeta també hi havia un led de llum infraroja i un receptor que rebia les ones enviades via Bluetooth des d’un ordinador connectat a un aparell d’encefalogrames.

El següent pas va ser entrenar un voluntari a concentrar-se en diferents situacions, que anaven des de jugar a un joc d’ordinador fins a relaxar-se o meditar. Cadascuna d’aquestes activitats donava un patró concret d’ones cerebrals que es podia reconèixer fàcilment. Programant l’ordinador perquè respongués a aquests perfils específics d’activitat mental, podien fer que s’enviés per Bluetooth un senyal al receptor implantat al ratolí. Això encenia la llum infraroja, cosa que a la vegada feia que les cèl·lules implantades activessin els gens desitjats. El resultat final era que les cèl·lules fabricaven una proteïna que anava a parar a la sang del ratolí.

Aquesta podria ser una manera nova de donar un tractament a un malalt, connectant al cervell un aparell que transmetés informació. Per exemple, es podria programar perquè reconegués les ones que apareixen durant un atac epilèptic i que això provoqués l’alliberament automàtic d’un tractament específic. Tot i els bons resultats dels experiments inicials, es creu que passarà almenys una dècada abans no es pugui aplicar aquest mètode en humans.

Salvador Macip és metge i investigador de la Universitat de Leicester