Ce qui suit est une traduction de l'anglais au français d'un article du 24 mars 2016, dans The Guardian où une protéine magnétique est utilisée pour contrôler le cerveau.
Il se pourrait que cet article ait un lien avec ce qu'on peut voir comme "observation de magnétisme" dans de nombreux vidéos de gens vaccinés devenus... magnétiques.
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La nouvelle méthode « Badass » utilise une protéine magnétisée pour activer les cellules du cerveau rapidement, de manière réversible et non invasive
[Éditeur: dans cet article, cette approche était "réversible" alors c'est peut-être là l'utilité de la suramine via le pin sylvestre ou l'anis étoilé.]
Des chercheurs aux États-Unis ont mis au point une nouvelle méthode pour contrôler les circuits cérébraux associés à des comportements animaux complexes, en utilisant le génie génétique pour créer une protéine magnétisée qui active des groupes spécifiques de cellules nerveuses à distance.
Comprendre comment le cerveau génère le comportement est l’un des objectifs ultimes des neurosciences – et l’une de leurs questions les plus difficiles. Ces dernières années, les chercheurs ont développé un certain nombre de méthodes qui leur permettent de contrôler à distance des groupes spécifiques de neurones et de sonder le fonctionnement des circuits neuronaux.
La plus puissante d’entre elles est une méthode appelée optogénétique, qui permet aux chercheurs d’activer ou de désactiver des populations de neurones apparentés sur une échelle de temps de milliseconde par milliseconde avec des impulsions de lumière laser. Une autre méthode récemment développée, appelée chimiogénétique, utilise des protéines modifiées qui sont activées par des drogues de synthèse et peuvent être ciblées sur des types de cellules spécifiques.
Bien que puissantes, ces deux méthodes présentent des inconvénients. L’optogénétique est invasive, nécessitant l’insertion de fibres optiques qui délivrent les impulsions lumineuses dans le cerveau et, en outre, la mesure dans laquelle la lumière pénètre dans le tissu cérébral dense est sévèrement limitée. Les approches chimiogénétiques surmontent ces deux limitations, mais induisent généralement des réactions biochimiques qui prennent plusieurs secondes pour activer les cellules nerveuses.
La nouvelle technique, développée dans le laboratoire d'
Ali Güler à l’Université de Virginie à Charlottesville, et
décrite dans une publication en ligne anticipée dans la revue Nature Neuroscience, est non seulement non invasive, mais peut également activer les neurones rapidement et de manière réversible.
Plusieurs études antérieures ont montré que les protéines des cellules nerveuses qui sont activées par la chaleur et la pression mécanique peuvent être génétiquement modifiées afin qu’elles deviennent
sensibles aux ondes radio et aux
champs magnétiques, en les attachant à une protéine stockant le fer appelée ferritine, ou à des particules paramagnétiques inorganiques. Ces méthodes représentent une avancée importante - elles ont, par exemple, déjà été utilisées pour
réguler la glycémie chez la souris - mais impliquent de multiples composants qui doivent être introduits séparément.
La nouvelle technique s’appuie sur ce travail antérieur et est basée sur une protéine appelée TRPV4, qui est sensible à la fois
à la température et
aux forces d’étirement. Ces stimuli ouvrent son pore central, permettant au courant électrique de circuler à travers la membrane cellulaire; cela évoque des impulsions nerveuses qui voyagent dans la moelle épinière, puis jusqu’au cerveau.
Güler et ses collègues ont estimé que les forces de couple magnétique (ou en rotation) pourraient activer TRPV4 en tirant son pore central, et ils ont donc utilisé le génie génétique pour fusionner la protéine à la région paramagnétique de la ferritine, ainsi que de courtes séquences d’ADN qui signalent aux cellules pour transporter les protéines vers la membrane des cellules nerveuses et les y insérer.
- https://www.youtube.com/watch?v=iHTpJNSNFlc -- Manipulation in vivo du comportement du poisson zèbre à l’aide de Magnéto. Les larves de poissons zèbres présentent un comportement d’enroulement en réponse à des champs magnétiques localisés. Tiré de Wheeler et coll. (2016).
Lorsqu’elles ont introduit cette construction génétique dans les cellules rénales embryonnaires humaines poussant dans les boîtes de Petri, les cellules ont synthétisé la protéine « Magneto » et l’ont insérée dans leur membrane. L’application d’un champ magnétique a activé la protéine TRPV1 modifiée, comme en témoignent les augmentations transitoires de la concentration d’ions calcium dans les cellules, qui ont été détectées avec un microscope à fluorescence.
Ensuite, les chercheurs ont inséré la séquence d’ADN Magneto dans le génome d’un virus, ainsi que le gène codant pour la protéine fluorescente verte, et des séquences d’ADN régulatrices qui font que la construction n’est exprimée que dans des types spécifiés de neurones. Ils ont ensuite injecté le virus dans le cerveau des souris, ciblant le cortex entorhinal, et ont disséqué le cerveau des animaux pour identifier les cellules qui émettaient de la fluorescence verte. À l’aide de microélectrodes, ils ont ensuite montré que l’application d’un champ magnétique aux tranches cérébrales activait Magnéto de sorte que les cellules produisent des impulsions nerveuses.
Pour déterminer si Magneto peut être utilisé pour manipuler l’activité neuronale chez les animaux vivants, ils ont injecté Magneto dans les larves de poissons zèbres, ciblant les neurones dans le tronc et la queue qui contrôlent normalement une réponse d’évasion. Ils ont ensuite placé les larves de poissons zèbres dans un aquarium magnétisé spécialement construit et ont constaté que l’exposition à un champ magnétique induisait des manœuvres d’enroulement similaires à celles qui se produisent pendant la réponse d’évasion. (Cette expérience impliquait un total de neuf larves de poissons zèbres, et des analyses ultérieures ont révélé que chaque larve contenait environ 5 neurones exprimant Magnéto.)
Dans une dernière expérience, les chercheurs ont injecté Magneto dans le striatum de souris se comportant librement, une structure cérébrale profonde contenant des neurones producteurs de dopamine impliqués dans la récompense et la motivation, puis ont placé les animaux dans un appareil divisé en sections magnétisées non magnétisées. Les souris exprimant Magneto ont passé beaucoup plus de temps dans les zones magnétisées que les souris qui ne l’ont pas fait, parce que l’activation de la protéine a causé les neurones striatal l’exprimant à libérer de la dopamine, de sorte que les souris trouvées étant dans ces zones enrichissant. Cela montre que Magneto peut contrôler à distance la mise à feu des neurones profondément dans le cerveau, et aussi contrôler des comportements complexes.
Le neuroscientifique
Steve Ramirez de l’Université Harvard, qui utilise l’optogénétique pour
manipuler les souvenirs dans le cerveau des souris, dit que l’étude est «
badass».
« Les tentatives précédentes [utilisant des aimants pour contrôler l’activité neuronale] nécessitaient de multiples composants pour que le système fonctionne – l’injection de particules magnétiques, l’injection d’un virus qui exprime un canal sensible à la chaleur, [ou] la fixation de la tête de l’animal afin qu’une bobine puisse induire des changements dans le magnétisme », explique-t-il. « Le problème avec un système à composants multiples est qu’il y a tellement de place pour chaque pièce individuelle à décomposer. »
« Ce système est un virus unique et élégant qui peut être injecté n’importe où dans le cerveau, ce qui le rend techniquement plus facile et moins probable que les cloches et les sifflets en mouvement to tomment se décomposent », ajoute-t-il, « et leur équipement comportemental a été intelligemment conçu pour contenir des aimants le cas échéant afin que les animaux puissent se déplacer librement. »
La « magnétogénétique » est donc un ajout important à la boîte à outils des neuroscientifiques, qui sera sans aucun doute développée davantage et fournira aux chercheurs de nouvelles façons d’étudier le développement et le fonctionnement du cerveau.
Source
Wheeler, M. A., et al. (2016). Contrôle magnétique génétiquement ciblé du système nerveux. Nat. Neurosci., DOI: 10.1038/nn.4265 [
Résumé]
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