Eprubete care conțin alga Chlamydomonas rheinhardtii, folosită în cercetare prin metoda optogeneticii, în Universitatea Humboldt din Berlin, octombrie 2026. Foto: Sebastian Gollnow / DPA / Profimedia
Cum ar fi dacă medicii ar putea interveni asupra unei zone bolnave a creierului fără să „deranjeze” celulele sănătoase din jur? O tehnologie premiată cu Nobelul pentru Medicină face posibil, în laborator, ceva ce până acum părea aproape imposibil.Dan Mitrea, medic neurolog colaborator al Spitalului de Neurologie „Pierre Wertheimer” din Lyon, explică, pentru publicul HotNews, de ce importanța acestei descoperiri este „uriașă”.
Puteți deveni membru al HotNews Premium, dacă doriți să sprijiniți jurnalismul independent și – să nu ne ferim de cuvinte – dacă doriți să susțineți o presă europeană.
Nu «cumpărați» o lună sau un an de abonament, ci contribuiți la un serviciu de vigilență publică de care beneficiem în comunitățile noastre, indiferent de opțiunile politice diverse.
Premiul Nobel pentru Medicină a fost acordat în aceste zile cercetătorilor Karl Deisseroth, Peter Hegemann și Georg Nagel „pentru descoperirile lor privind canalele ionice activate de lumină și optogenetica”.
Karl Deisseroth, Peter Hegemann și Georg Nagel, cei trei laureați din 2026 ai Premiului Nobel pentru Medicină, FOTO: Jonathan Nackstrand / AFP / Profimedia
Optogenetica ar putea deschide calea către noi tratamente pentru epilepsie, Parkinson și alte boli în care circuitele creierului nu mai funcționează corect. Dar între această descoperire spectaculoasă și folosirea ei pe scară largă la oameni există încă obstacole importante.
Într-un interviu pentru publicul HotNews, dr. Dan Mitrea, medic neurolog colaborator al Spitalului de Neurologie „Pierre Wertheimer” din Lyon şi co-fondator al clinicii de neurologie Neuroaxis din București, explică ce poate face astăzi optogenetica și cât mai avem de așteptat până când ar putea deveni tratament.
„Rescrie complet modul în care explorăm și înțelegem creierul”
HotNews: Domnule Dan Mitrea, dacă ar fi să explicați unui pacient al dumneavoastră, în câteva cuvinte, ce este optogenetica și de ce este atât de importantă această descoperire, cum ați face-o? Dr. Dan Mitrea: Creierul nostru funcționează ca o rețea uriașă de circuite electrice microscopice. Până acum, nu aveam cum să intervenim pe o singură conexiune bolnavă fără să le perturbăm pe toate celelalte din jur sau de la distanță.
Dan Mitrea, medic neurolog. Fotografie din arhiva personală
Optogenetica – recunoscută acum prin acordarea Premiului Nobel pentru Medicină – este o tehnologie revoluționară care funcționează ca un „întrerupător de lumină” pentru neuroni. Cercetătorii au reconfigurat o proteină sensibilă la lumină de la alge unicelulare și au introdus-o în celulele nervoase. Când aprindem o lumină albastră microscopică, neuronul se activează sau se oprește la comandă.
Eprubete care conțin alga Chlamydomonas rheinhardtii, folosită în cercetare prin metoda optogeneticii, în Universitatea Humboldt din Berlin, octombrie 2026. Foto: Sebastian Gollnow / DPA / Profimedia
Importanța acestei tehnici este uriașă: pentru prima oară, putem stabili o legătură de cauzalitate directă între o problemă dintr-un circuit cerebral și o boală.
Aplicabilitatea practică directă ca tratament de rutină este încă la început, dar rescrie complet modul în care explorăm și înțelegem creierul.
„Până la optogenetică, neuroștiința avea instrumente cu precizie limitată”
– Ce schimbă această tehnologie față de metodele disponibile anterior în domeniul neuroștiinței? – Până la optogenetică, neuroștiința are instrumente cu o precizie limitată – electrozi implantați sau „plase” de electrozi aplicați pe suprafața creierului.
Stimularea electrică clasică (electrozii implantați) transmite curent electric tuturor celulelor din vecinătate, fiind, pentru anumite structuri sau rețele neuronale, insuficient de precisă.
Optogenetica aduce două mari schimbări:
Specificitate absolută: Nu mai stimulăm o zonă la grămadă, ci doar un tip celular distinct, lăsând vecinii intacți.
Viteză la nivel de milisecunde: Lumina poate porni sau opri un semnal instantaneu, imitând exact ritmul natural și rapid în care creierul gândește și reacționează.
– Cum se poate ajunge cu lumina exact la neuronii pe care vrem să îi controlăm, fără să fie afectat restul creierului? – Tehnica constă în combinarea geneticii cu optica. În primă fază, se folosește un vehicul microscopic inofensiv (un virus inactivat) programat să livreze gena pentru „senzorul de lumină” (canalrodopsină) exclusiv într-o anumită clasă de neuroni.
Ceilalți neuroni din jur nu preiau această genă și rămân complet indiferenți la lumină.
Ulterior, lumina este adusă precis în zona de interes prin fibre optice (asemănătoare celor de internet) extrem de subțiri sau micro-dispozitive cu lumină LED. Chiar dacă lumina atinge și alte celule vecine, acestea nu au „întrerupătorul” instalat, așa că nu vor răspunde la stimulul luminos și nu se vor activa.
Trecerea de la o pastilă care „spală întreg creierul pentru o problemă dintr-un punct restrâns”
– Ne putem imagina un viitor în care anumite boli neurologice să fie tratate prin activarea sau inhibarea unor circuite foarte precise, în loc să administrăm medicamente care acționează în tot creierul? – Cu siguranță. Aceasta este miza pentru care a fost acordat recent Premiul Nobel. Trecem de la era „farmacologiei sistemice” – în care înghițim o pastilă care circulă prin tot corpul și spală întreg creierul pentru o problemă dintr-un punct restrâns – la era neuromodulării de înaltă precizie.
Viitorul neurologiei și al unei bune părți a neurochirurgiei va fi despre recalibrarea punctuală a circuitului defect, păstrând neatinse celelalte rețele ale personalității, memoriei și conștiinței.
Primele studii clinice, pe pacienți nevăzători
– În ce boli neurologice credeți că are cel mai mare potențial această tehnologie? – Cel mai mare potențial este în bolile caracterizate prin circuite neuronale dereglate sau deconectate:
Epilepsia: Posibilitatea de a detecta debutul unei crize și de a „stinge” focarul epileptic instantaneu, cu o fracțiune de secundă de lumină.
Boala Parkinson și tulburările de mișcare: Reglarea buclelor motorii profunde cu precizie celulară, eliminând efectele secundare ale stimulării electrice convenționale.
Tulburările psihiatrice severe (depresie refractară, dependențe, anxietate cronică): Optogenetica a arătat deja în modele de laborator cum circuitele fricii sau ale recompensei pot fi recalibrate.
Pierderea vederii: Acolo unde fotoreceptorii din retină au murit, dar căile nervoase optice sunt încă funcționale.
– Cât de aproape sau departe suntem, de fapt, de a folosi optogenetica drept tratament la oameni? – În momentul de față, tehnica este dependentă de localizarea circuitelor neuronale defecte. Dacă vorbim despre structurile profunde ale creierului, neuroștiința este încă într-o etapă preclinică.
În schimb, la nivelul ochiului (care este, din punct de vedere embriologic, o extensie a creierului), există deja date ce ne apropie de un potențial impact clinic.
Au existat primele studii clinice pe pacienți nevăzători din cauza retinitei pigmentare, unde optogenetica a fost administrată ca terapie și a permis redobândirea parțială a vederii funcționale.
Principalele obstacole
– Care sunt cele mai mari obstacole înainte ca ea să poată deveni un tratament? – Aș spune că problema este împărțită în două componente: siguranță și hardware.
Siguranță, pentru că folosim vectori virali cu gene preluate de la alge, care pot determina anumite reacții imune sau biologice încă insuficient cunoscute pe termen lung.
Iar hardware, deoarece este nevoie de micro-implanturi biocompatibile, ideal complet wireless, capabile să funcționeze decenii întregi fără a genera căldură și fără a leza țesutul cerebral.
Riscurile etice
– Există și riscuri etice, având în vedere că poate fi observat modul în care celulele nervoase modelează amintirile, sentimentele și comportamentele? – Da, există. În laborator, cercetătorii au demonstrat că activarea optogenetică a anumitor neuroni poate declanșa amintiri legate de frică sau poate schimba instantaneu o alegere comportamentală.
De aceea, dezbaterea etică este esențială: este imperativ să stabilim din timp ca aceste inovații să fie aplicate strict în scop curativ, protejând integritatea psihică a pacientului și excluzând orice utilizare în scopuri non-medicale.
Cele mai „avansate și concrete dovezi ale utilității optogeneticii la pacienți”
– Există deja încercări de a folosi această tehnologie pentru restabilirea vederii. Cât de promițătoare sunt aceste abordări? – Sunt cele mai avansate și concrete dovezi ale utilității optogeneticii la pacienți. În boli degenerative ale ochiului precum retinita pigmentară, celulele care absorb lumina (conurile și bastonașele) dispar, dar neuronii din straturile retiniene profunde rămân vii.
Prin optogenetică, acești neuroni supraviețuitori sunt „instruiți” să producă ei înșiși proteine fotosensibile. Folosind apoi ochelari speciali echipați cu o cameră video care proiectează impulsuri luminoase pe retină, pacienți complet orbi au reușit să identifice treceri de pietoni, uși sau obiecte de pe o masă. Nu este o vedere perfectă ca cea naturală, dar reprezintă un salt important între întunericul complet și independența în viața de zi cu zi.
– Dacă aceasta este revoluția de astăzi în neuroștiință, care credeți sau sperați că va fi următoarea? – Dacă în curând vom reuși să controlăm circuitele creierului cu lumină prin intervenții genetice și fibre optice, pasul următor va fi neuromodularea profundă, ideal fără implanturi invazive.
Sonogenetica (activarea neuronilor țintiți prin fascicule de ultrasunete focalizate, care pot traversa craniul intact) sau magnetogenetica (pe un principiu similar, dar folosind câmpuri magnetice) sunt tehnici emergente prin care se încearcă neuromodularea non-invazivă.
Scopul final este de a corecta disfuncțiile creierului în timp real și cu aceeași precizie microscopică pe care ne-a arătat-o optogenetica.
