Per i topi, e forse per gli uomini, il dolore è passato in un lampo

Alcuni dei topi squittirono di dolore quando i ricercatori puntarono una luce blu sulle loro zampe. Altri topi non sentivano nulla quando venivano colpiti dal calore.

Relè del dolore : Una micrografia mostra le terminazioni nervose nella zampa di un topo. L'immagine in basso è un primo piano dell'area contrassegnata in alto.

Nell'ultima dimostrazione dell'optogenetica, una tecnologia versatile ma complessa per il controllo delle cellule nervose, un team di ricerca della Stanford University ha delineato come i pazienti affetti da dolore cronico potrebbero un giorno trovare sollievo: semplicemente premendo una torcia luminosa sulla loro pelle.

Ai pazienti potrebbe essere data la propria capacità di creare un blocco del dolore su richiesta, afferma Michael Kaplitt, neurochirurgo e direttore scientifico di Circuit Therapeutics, una startup di tre anni di Palo Alto, in California, che ora lavora su un trattamento del dolore insieme a alcuni degli scienziati di Stanford.

L'optogenetica è una tecnologia rivoluzionaria che sta dando agli scienziati un controllo preciso su ciò che gli animali sentono, come si comportano e persino su ciò che pensano. Si basa sulla modifica del DNA dei neuroni in modo che inviino segnali, o siano bloccati dall'attivazione, in risposta alla luce (vedi Controllo del cervello). La tecnica è stata inventata nove anni fa, in parte nel laboratorio di Karl Deisseroth, uno dei cofondatori di Circuit e autore del nuovo studio sul dolore.

Finora, l'uso più sorprendente dell'optogenetica è stato quello di produrre effetti direttamente all'interno del cervello degli animali, utilizzando la luce convogliata con un cavo in fibra ottica impiantato. In uno studio precedente, il gruppo di Deisseroth ha fatto provare paura ai topi o diventare senza paura (Un interruttore on-off per l'ansia).

Circuit, che ora conta 47 dipendenti, sta lavorando per progettare sorgenti luminose e perfezionare strumenti genetici per sfruttare l'optogenetica. Kaplitt afferma che oltre alla sua ricerca sul dolore, l'azienda spera di capire come trattare gravi malattie psichiatriche con impianti che portano la luce nel cervello.

Ma controllare i nervi al di fuori del cervello potrebbe rivelarsi più facile. Le terminazioni nervose sensibili, o nocicettori, che emettono avvisi in risposta al calore o alla pressione si trovano solo due larghezze di capelli sotto la pelle umana e potrebbero essere controllate da una luce portatile brillante. Abbiamo ingegneri che pensano a come sarebbe quel tipo di dispositivo, afferma Kaplitt. Il dolore è una percezione. Quindi l'idea è di fermarne la percezione.

Nell'ultimo lavoro del gruppo di Stanford, pubblicato sulla rivista Biotecnologie naturali , hanno prima usato la terapia genica per installare molecole fotosensibili nelle terminazioni nervose della pelle dei topi. Ogni animale è stato poi posto in una piccola camera di plexiglas con un pavimento trasparente.

Quando i ricercatori hanno fatto brillare la luce blu attraverso il pavimento, i topi sussultavano, gridavano o si leccavano a lungo le zampe, tutti segni di dolore. La squadra potrebbe anche bloccare la sensazione. In quei test, i topi che sono stati immersi in una luce gialla progettata per bloccare gli impulsi nervosi non sono stati molto disturbati da una fascia che pizzica loro la gamba. Quando i ricercatori hanno puntato i raggi infrarossi caldi sulle loro zampe, sono stati lenti a reagire.

Il lavoro si basa su esperimenti precedenti sia a Stanford che dai ricercatori della McGill University. Il motivo per cui questo articolo è entusiasmante è che solleva due prospettive. Uno è che puoi essenzialmente attivare e disattivare i nervi che causano dolore a piacimento. L'altro è che hanno illuminato l'animale dall'esterno e hanno comunque ottenuto l'effetto, dice Kaplitt.

Il dolore è il motivo principale per cui le persone cercano medici, con una spesa sanitaria di 635 miliardi di dollari all'anno negli Stati Uniti In questo momento, i medici non possono fare molto e le pillole per il dolore possono avere effetti sfortunati, a volte lasciando gli utenti con le menti annebbiate o difficili da -sconfiggi le dipendenze.

Ci sono molti ostacoli davanti a un trattamento optogenetico. Potrebbe rivelarsi difficile raggiungere le cellule nervose giuste con la luce. E si basa sulla modificazione genetica, di per sé una tecnologia sperimentale. Ci aspetta un decennio o più di esperimenti e studi prima che sia disponibile qualsiasi trattamento.

Circuit ha raccolto fondi da investitori tra cui Stanford e gli ex dirigenti di Google David Jeske e Scott Hassan. Ma non è l'unica azienda a sviluppare un prodotto antidolorifico. Il ricercatore del MIT Ed Boyden, che ha co-inventato l'optogenetica a Stanford, ha fondato un'azienda concorrente, Eos Neuroscience. Quella società sta anche lavorando a modi per utilizzare l'optogenetica per trattare il dolore, afferma il CEO Ben Matteo.

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