CONHEÇA A PROTEÍNA “MAGNETO”, A PROTEÍNA QUE CONTROLA A SUA MENTE E O SEU MODUS OPERANDI

Pesquisadores nos Estados Unidos desenvolveram um novo método para controlar os circuitos cerebrais associados a comportamentos animais complexos, usando engenharia genética para criar uma proteína magnetizada que ativa grupos específicos de células nervosas à distância. (Nota deste site: Quem receber essa proteína (vacinas Covid-19 em seu corpo será controlado mentalmente e à distância – via wi-fi, bluetooth e rede de microondas 5G)

Entender como o cérebro gera comportamento é um dos objetivos finais da neurociência – e uma de suas questões mais difíceis. Nos últimos anos, pesquisadores desenvolveram uma série de métodos que lhes permitem controlar remotamente grupos de neurônios especificados e sondar o funcionamento de circuitos neuronais.

O mais poderoso deles é um método chamado optogenética, que permite aos pesquisadores trocar populações de neurônios relacionados em/ou fora numa escala de tempo milissegundo por milissegundo com pulsos de luz laser. Outro método recentemente desenvolvido, chamado quimiogenética, usa proteínas projetadas que são ativadas por drogas de designer e podem ser direcionadas a tipos de células específicas.

Embora poderosos, ambos os métodos têm desvantagens. A optogenética é invasiva, exigindo a inserção de fibras ópticas que fornecem os pulsos de luz para o cérebro e, além disso, a extensão em que a luz penetra no tecido cerebral denso é severamente limitada. As abordagens quimiógenas superam ambas essas limitações, mas normalmente induzem reações bioquímicas que levam vários segundos para ativar células nervosas.

A nova técnica, desenvolvida no laboratório de Ali Güler na Universidade da Virgínia, em Charlottesville, e descrita em uma publicação on-line antecipada na revista Nature Neuroscience, não só é invasiva, mas também pode ativar neurônios de forma rápida e reversível.

Vários estudos anteriores mostraram que as proteínas das células nervosas que são ativadas pelo calor e pela pressão mecânica podem ser geneticamente modificadas para que se tornem sensíveis a ondas de rádio e campos magnéticos, anexando-as a uma proteína de armazenamento de ferro chamada ferritina, ou a partículas paramagnéticas inorgânicas. Esses métodos representam um avanço importante – eles, por exemplo, já foram usados para regular os níveis de glicose no sangue em camundongos –, mas envolvem múltiplos componentes que devem ser introduzidos separadamente.

A nova técnica se baseia neste trabalho anterior, e é baseada em uma proteína chamada TRPV4, que é sensível tanto às forças de temperatura quanto de alongamento. Esses estímulos abrem seu poro central, permitindo que a corrente elétrica flua através da membrana celular; isso evoca impulsos nervosos que viajam para a medula espinhal e, em seguida, até o cérebro.

Güler e seus colegas argumentaram que as forças de torque magnético (ou rotativo) poderiam ativar o TRPV4 puxando para abrir seu poro central, e assim eles usaram engenharia genética para fundir a proteína à região paramagnética da ferritina, juntamente com sequências curtas de DNA que sinalizam células para transportar proteínas para a membrana celular nervosa e inseri-las nela.

Manipulação in vivo do comportamento dos zebrafish usando Magneto. Larvas de zebrafish exibem comportamento de enrolamento em resposta aos campos magnéticos localizados. De Wheeler et al (2016).

Quando introduziram essa construção genética em células renais embrionárias humanas crescendo em placas de Petri, as células sintetizaram a proteína ‘Magneto’ e a inseriram em sua membrana. A aplicação de um campo magnético ativou a proteína TRPV1 projetada, como evidenciado por aumentos transitórios na concentração de íons de cálcio dentro das células, que foram detectados com um microscópio de fluorescência.

Em seguida, os pesquisadores inseriram a sequência de DNA magneto no genoma de um vírus, juntamente com a codificação genética da proteína fluorescente verde, e sequências de DNA regulatórios que fazem com que a construção seja expressa apenas em tipos específicos de neurônios. Eles então injetaram o vírus no cérebro de camundongos, mirando o córtex entorhinal, e dissecaram o cérebro dos animais para identificar as células que emitiam fluorescência verde. Usando microeletrodos, eles então mostraram que a aplicação de um campo magnético nas fatias cerebrais ativou Magneto para que as células produzissem impulsos nervosos.

Para determinar se magneto pode ser usado para manipular a atividade neuronal em animais vivos, eles injetaram Magneto em larvas de zebrafish, mirando neurônios no tronco e na cauda que normalmente controlam uma resposta de fuga. Eles então colocaram as larvas de zebrafish em um aquário magnetizado especialmente construído, e descobriram que a exposição a um campo magnético induziu manobras de enrolamento semelhantes as que ocorrem durante a resposta de fuga. (Este experimento envolveu um total de nove larvas de zebrafish, e análises subsequentes revelaram que cada larva continha cerca de 5 neurônios expressando Magneto.)

Em um experimento final, os pesquisadores injetaram Magneto no estriatum de camundongos que se comportam livremente, uma estrutura cerebral profunda contendo neurônios produtores de dopamina que estão envolvidos em recompensa e motivação, e então colocou-se os animais em um aparelho dividido em seções magnetizadas. Os camundongos que expressam Magneto passaram muito mais tempo nas áreas magnetizadas do que os camundongos que não o fizeram, porque a ativação da proteína fez com que os neurônios striatais expressassem a liberação de dopamina, de modo que os camundongos encontrassem estar nessas áreas gratificantes. Isso mostra que Magneto pode controlar remotamente o disparo de neurônios dentro do cérebro, e também controlar comportamentos complexos.

O neurocientista Steve Ramirez, da Universidade de Harvard, que usa optogenética para manipular memórias no cérebro de camundongos, diz que o estudo é “fodão“.

“Tentativas anteriores [usando ímãs para controlar a atividade neuronal] precisavam de múltiplos componentes para o sistema funcionar – injetando partículas magnéticas, injetando um vírus que expressa um canal sensível ao calor, [ou] fixação da cabeça do animal para que uma bobina pudesse induzir mudanças no magnetismo”, explica. “O problema de ter um sistema multicomposto é que há tanto espaço para cada peça individual quebrar.”

“Este sistema é um único vírus que pode ser injetado em qualquer lugar do cérebro, o que torna tecnicamente mais fácil e menos provável que sinos e assobios se movam”, acrescenta ele, “e seu equipamento comportamental foi inteligentemente projetado para conter ímãs quando apropriado para que os animais possam estar se movendo livremente.”

A ‘magnetogenética’ é, portanto, uma importante adição à caixa de ferramentas dos neurocientistas, que sem dúvida será desenvolvida mais adiante, e fornece aos pesquisadores novas formas de estudar o desenvolvimento e a função do cérebro.

Wheeler, M.A., et al. (2016). Controle magnético geneticamente direcionado do sistema nervoso. Nat. Neurosci., DOI: 10.1038/nn.4265 [Resumo]

Fonte: The Guardian – https://www.theguardian.com/science/neurophilosophy/2016/mar/24/magneto-remotely-controls-brain-and-behaviour