La luce può essere utilizzata come metodo accurato per controllare l'espressione genica, mostra uno studio di optogenetica innovativo dell'Università del Colorado, ricercatori della Duke University e dell'Università di Helsinki.

L'optogenetica utilizza metodi in cui la luce può essere utilizzata per controllare le funzioni cellulari. A differenza dei metodi tradizionali, metodi optogenetici consentono un modo più accurato temporalmente e spazialmente per controllare le cellule. Nella ricerca sul cervello, questi strumenti sono stati utilizzati con successo per regolare le singole cellule nervose in una scala temporale di millisecondi utilizzando la luce anziché lo stimolo elettrico.

I metodi e gli strumenti optogenetici si sono evoluti rapidamente, e oltre a poter controllare l'attività cellulare, i ricercatori possono ora controllare l'attività della funzione genica. Nello studio pubblicato su Ricerca sugli acidi nucleici , i ricercatori sono stati in grado di indurre e inibire l'espressione dei geni nelle colture di cellule di mammifero e sono stati in grado di regolare i livelli di proteine ​​intracellulari utilizzando segnali luminosi. L'approccio è stato utilizzato anche per regolare la trascrizione genica nei siti genomici endogeni quando combinato con la tecnologia CRISPR/Cas9.

"La ricerca condotta nell'unità di zebrafish dell'Università di Helsinki ha mostrato che oltre alle colture cellulari, questi strumenti optogenetici hanno funzionato anche nei tessuti viventi, ", afferma Jari Rossi, ricercatore dell'Accademia.

Il campo ha molte applicazioni mediche, ed è possibile che l'optogenetica possa essere applicata in futuro per curare le malattie umane. Sono in corso i primi studi clinici per ripristinare la vista nei pazienti con retinite pigmentosa.

"Sebbene le applicazioni mediche che utilizzano l'espressione genica regolata dalla luce siano in un lontano futuro, le prime applicazioni si troveranno probabilmente tra le aree di ricerca di base delle scienze della vita che necessitano di un controllo accurato della funzione genica" afferma il dott. Rossi. "Io stesso sono interessato a utilizzare questi strumenti, ad esempio nella ricerca sull'obesità e sul diabete".

D'altra parte, la produzione di biofarmaci fa ancora affidamento sull'utilizzo di vecchie tecnologie. "L'industria farmaceutica e della bioindustria potrebbe trarre vantaggio dall'utilizzo di questi metodi più aggiornati, che può essere utilizzato per controllare i processi di produzione farmaceutica nelle fabbriche cellulari in modo più accurato ed efficiente, " afferma il dottor Rossi.