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Para los ratones, y tal vez para los hombres, el dolor desaparece en un instante
Algunos de los ratones chillaron de dolor cuando los investigadores apuntaron con una luz azul a sus patas. Otros ratones no sintieron nada en absoluto cuando fueron golpeados con calor.
Relés de dolor : Una micrografía muestra las terminaciones nerviosas de la pata de un ratón. La imagen inferior es un primer plano del área marcada en la parte superior.
En la última demostración de optogenética, una tecnología versátil pero compleja para controlar las células nerviosas, un equipo de investigación de la Universidad de Stanford ha esbozado cómo los pacientes afectados por dolor crónico podrían algún día encontrar alivio: simplemente presionando una linterna brillante sobre su piel.
Los pacientes podrían tener su propia capacidad para crear un bloqueo del dolor a demanda, dice Michael Kaplitt, neurocirujano y director científico de Circuit Therapeutics, una empresa de biotecnología de Palo Alto, California, de tres años de edad, que ahora trabaja en un tratamiento del dolor junto con algunos de los científicos de Stanford.
La optogenética es una tecnología revolucionaria que les está dando a los científicos un control preciso sobre lo que sienten los animales, cómo se comportan e incluso lo que piensan. Se basa en modificar el ADN de las neuronas para que envíen señales, o se bloqueen para que no se activen, en respuesta a la luz (consulte Control del cerebro). La técnica se inventó hace nueve años, en parte en el laboratorio de Karl Deisseroth, uno de los cofundadores de Circuit y autor del nuevo estudio sobre el dolor.
Hasta ahora, el uso más sorprendente de la optogenética ha sido producir efectos directamente dentro del cerebro de los animales, utilizando luz canalizada con un cable de fibra óptica implantado. En un estudio anterior, el grupo de Deisseroth hizo que los ratones sintieran miedo o se volvieran intrépidos (un interruptor de encendido y apagado para la ansiedad).
Circuit, que ahora tiene 47 empleados, está trabajando para diseñar fuentes de luz y herramientas genéticas perfectas para aprovechar la optogenética. Kaplitt dice que, además de su investigación sobre el dolor, la compañía espera descubrir cómo tratar enfermedades psiquiátricas graves con implantes que transportan luz al cerebro.
Pero controlar los nervios fuera del cerebro podría resultar más fácil. Las terminaciones nerviosas sensibles, o nociceptores, que disparan advertencias en respuesta al calor o la presión se encuentran a solo dos pelos debajo de la piel humana y podrían controlarse con una luz de mano brillante. Tenemos ingenieros pensando en cómo sería ese tipo de dispositivo, dice Kaplitt. El dolor es una percepción. Entonces la idea es detener la percepción del mismo.
En el último trabajo del grupo de Stanford, publicado en la revista Biotecnología de la naturaleza , primero utilizaron la terapia génica para instalar moléculas sensibles a la luz en las terminaciones nerviosas de la piel de los ratones. Luego, cada animal se colocó en una pequeña cámara de plexiglás con piso transparente.
Cuando los investigadores arrojaron luz azul a través del suelo, los ratones se estremecieron, gritaron o se lamieron las patas durante mucho tiempo, todos signos de dolor. El equipo también podría bloquear la sensación. En esas pruebas, los ratones que fueron bañados en luz amarilla diseñada para bloquear los impulsos nerviosos no se molestaron mucho cuando una banda les pellizcó la pierna. Cuando los investigadores apuntaron rayos infrarrojos calientes a sus patas, tardaron en reaccionar.
El trabajo se basa en experimentos anteriores tanto en Stanford como por investigadores de la Universidad McGill. La razón por la que este artículo es emocionante es que plantea dos perspectivas. Una es que esencialmente puedes encender y apagar los nervios que causan dolor a voluntad. La otra es que iluminaron al animal desde el exterior y aún así obtuvieron el efecto, dice Kaplitt.
El dolor es la razón principal por la que las personas buscan médicos, con $ 635 mil millones al año en gastos de salud en los EE. UU. -super las adicciones.
Hay muchos obstáculos por delante para un tratamiento optogenético. Puede resultar difícil alcanzar las células nerviosas correctas con luz. Y se basa en la modificación genética, que en sí misma es una tecnología experimental. Queda por delante una década o más de experimentos y estudios antes de que cualquier tratamiento esté disponible.
Circuit ha recaudado fondos de inversores como Stanford, así como ex ejecutivos de Google, David Jeske y Scott Hassan. Pero no es la única empresa que desarrolla un producto para el dolor. El investigador del MIT Ed Boyden, quien co-inventó la optogenética en Stanford, ha fundado una empresa competidora, Eos Neuroscience. Esa compañía también está trabajando en formas de usar la optogenética para tratar el dolor, dice el CEO Ben Matteo.