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Saiba como controlar seus genes com o pensamento

Quem se lembra da cena de Star Wars quando o Mestre Yoda pede ao jovem Luke Skywalker a usar a força para retirar X-Wing do pântano?

No Instituto Federal de Tecnologia da Suiça, Marc Folcher e seus colegas desenvolveram um método de regulação genética que usa ondas cerebrais especificas para controlar a conversão de genes em proteínas, chamada de expressão genética.

Este sistema controlado por ondas cerebrais humanas foi testado em culturas de células de camundongos e em humanos, e funcionou.

“Pela primeira vez conseguimos captar ondas cerebrais humanas, transferi-las sem fios para uma rede de genes e regular a expressão de um gene dependendo do tipo de pensamento. Ser capaz de controlar a expressão genética através do poder do pensamento é um sonho que estamos trabalhando para conseguir há mais de uma década,” disse o professor Martin Fussenegger.

O professor Fussenegger espera que um implante controlado pelo pensamento possa um dia ajudar a combater doenças neurológicas, como síndrome do encarceramento, dores de cabeça crônicas, dores nas costas e epilepsia, através da detecção de ondas cerebrais específicas em um estágio inicial, usando o pensamento para desencadear e controlar a produção de determinados agentes no momento certo e no local certo do corpo.

O implante optogenético, reage à luz infravermelha, que talvez seja o maior avanço de todo o sistema.

O implante optogenético, reage à luz infravermelha, que talvez seja o maior avanço de todo o sistema.

Produção de proteínas controlada pelo pensamento

Assim como o exame de eletroencefalograma permite o estudo do registro das ondas cerebrais, este novo sistema que Marc e seus colegas desenvolveram, também é capaz de captar as ondas do cérebro usando um capacete com sensores que analisa as ondas cerebrais. Ele grava e transmite via Bluetooth para um dispositivo que controla um gerador de campo eletromagnético. Esta bobina fornece uma corrente de indução para o implante testado em culturas de células humanas e em camundongos.

Meditação, concentração e biofeeback

Durante os testes, os pesquisadores usaram SEAP, uma proteína humana fácil de detectar que se funde a partir da câmara de cultura do implante na corrente sanguínea do animal de laboratório. Para realizar estes testes esse sistema foi controlado pelos pensamentos de vários voluntários.

Para regular a quantidade de proteína produzida, os voluntários foram classificados de acordo com três estados mentais: a meditação, concentração e biofeedback – ferramenta terapêutica que fornece informações com a finalidade de permitir aos indivíduos desenvolver a capacidade auto-regulação, usado também para auxiliar ao tratamento de enxaqueca, problemas cardíacos e transtornos mentais.

O teste realizado no voluntário de meditação, foi induzido valores SEAP muito elevados nos animais de laboratórios.

Já no teste realizado em voluntários de concentração, eles se concentravam jogando Minecraft, induziram a produção de valores médios de SEAP na corrente sanguínea dos camundongos.

E no teste para o biofeedback, os voluntários tiveram que observar o LED do implante no corpo do camundongo e então conseguiam conscientemente ligar e desligar a luz do LED, o que causou a produção de quantidades variáveis de SEAP na circulação sanguínea dos animais, de acordo com a vontade de cada um.

Fussenegger explica que controlar genes dessa forma é algo completamente novo e é único em sua simplicidade.

Implante optogenético

O implante optogenético reage à luz infravermelha, que talvez seja o maior avanço de todo o sistema, uma vez que controlado em equipamentos pelas ondas cerebrais, tem sido demonstrado em uma variedade de situações e acender um LED está entre as mais simples delas.

A luz no implante, incide sobre uma proteína geneticamente modificada para se tornar sensível à luz, controlando a produção de SEAP no interior das células dos animais.

A luz na faixa do infravermelho foi usada porque esse comprimento de onda geralmente não é prejudicial às células humanas, e pode penetrar profundamente no tecido permitindo que o funcionamento do implante seja monitorado visualmente.

Este diagrama mostra como o implante recebe as ondas cerebrais, interpreta e transforma em eletricidade para acender o LED e disparar a produção da proteína.

Este diagrama mostra como o implante recebe as ondas cerebrais, interpreta e transforma em eletricidade para acender o LED e disparar a produção da proteína.

Referencias

  1. Marc Folcher, Sabine Oesterle, Katharina Zwicky, Thushara Thekkottil, Julie Heymoz, Muriel Hohmann, Matthias Christen, Marie Daoud El-Baba, Peter Buchmann, Martin Fussenegger. Mind-controlled transgene expression by a wireless-powered optogenetic designer cell implant. Nature Communications, 2014; 5: 5392 DOI: 10.1038/ncomms6392
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Escrito por Equipe de Redação Ciências e Tecnologia

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Pesquisadores desenvolveram um método de regulação genérica que usa ondas cerebrais especificas para controlar a conversão de genes em proteínas