Ceilândia em Alerta — Uma pequena alga unicelular está na origem de uma das ferramentas que mais transformaram o estudo do cérebro nas últimas décadas. A descoberta de uma proteína sensível à luz levou ao desenvolvimento da optogenética, técnica que permite ativar ou inibir células nervosas específicas e rendeu o Prêmio Nobel de Fisiologia ou Medicina de 2026 aos cientistas Karl Deisseroth, Peter Hegemann e Georg Nagel.
O método combina princípios da óptica e da genética para controlar a atividade de determinados neurônios por meio de estímulos luminosos. Com isso, pesquisadores passaram a conseguir observar e testar, em cérebros vivos, como circuitos específicos participam de processos como memória, emoções e comportamentos.
Ao anunciar a premiação, a Assembleia Nobel do Instituto Karolinska, na Suécia, afirmou que os três cientistas foram reconhecidos por suas descobertas sobre canais iônicos controlados pela luz e pela optogenética. Segundo a instituição, o trabalho estabeleceu as bases de uma nova era na pesquisa sobre o cérebro.
Da alga para a neurociência
A história começou com uma pergunta sobre o comportamento de uma alga microscópica. No início dos anos 1990, os alemães Peter Hegemann e Georg Nagel estudavam a Chlamydomonas, uma alga unicelular capaz de se orientar em direção à luz.
Os pesquisadores identificaram uma proteína sensível à luz chamada canalrodopsina. Quando iluminada, a proteína funciona como um canal na membrana celular, permitindo a passagem de íons e alterando as propriedades elétricas da célula.
A descoberta ganhou importância porque a comunicação entre os neurônios também depende de sinais elétricos produzidos pelo movimento de íons através das membranas celulares.
Hegemann e Nagel descobriram ainda que, quando a proteína era introduzida em outras células, elas também poderiam se tornar sensíveis à luz. O mecanismo que ajudava a explicar o comportamento de uma alga passou, assim, a representar uma possível ferramenta para controlar células de outros organismos.
O nascimento da optogenética
Em meados dos anos 2000, o norte-americano Karl Deisseroth levou esse princípio para a neurociência. Na Universidade Stanford, na Califórnia, o pesquisador desenvolveu métodos para introduzir proteínas sensíveis à luz em determinados neurônios e controlar sua atividade por meio de pulsos luminosos.
Surgia a optogenética, nome que combina os dois elementos fundamentais da técnica: a óptica, relacionada ao uso da luz, e a genética, utilizada para fazer com que células selecionadas produzam proteínas fotossensíveis.
Na prática, o método funciona como uma espécie de interruptor biológico. Dependendo da proteína utilizada e do tipo de luz aplicado, os pesquisadores conseguem ativar ou inibir a atividade de determinados grupos de células nervosas.
Essa precisão representa uma mudança importante em relação a métodos que estimulam regiões inteiras do cérebro e acabam atingindo diferentes populações de neurônios simultaneamente.
Uma nova maneira de estudar o cérebro
A optogenética permitiu investigar de forma mais precisa como circuitos formados por bilhões de células nervosas participam de pensamentos, movimentos, lembranças, emoções e comportamentos.
Em vez de apenas observar que determinada região cerebral está associada a uma função, os pesquisadores conseguem controlar a atividade de populações específicas de neurônios e observar o que acontece depois.
Esse procedimento ajuda a estabelecer relações de causa e efeito que antes eram muito mais difíceis de demonstrar. A técnica passou a ser utilizada em laboratórios de diferentes países para investigar circuitos relacionados a funções complexas do sistema nervoso.
Possíveis impactos sobre doenças
A possibilidade de observar alterações no comportamento de animais enquanto determinados circuitos são ativados ou inibidos também trouxe novas perspectivas para o estudo de doenças neurológicas e psiquiátricas.
Muitos desses distúrbios não estão necessariamente relacionados à ausência de uma estrutura cerebral, mas a alterações na comunicação e no funcionamento dos circuitos neurais. Identificar quais grupos de neurônios participam desses processos pode ajudar os cientistas a compreender melhor os mecanismos envolvidos.
O Nobel, entretanto, não significa que a optogenética já seja um tratamento disponível para essas doenças. Atualmente, seu principal impacto está na pesquisa científica e na possibilidade de investigar com grande precisão a participação de células e circuitos específicos.
Pesquisas sobre epilepsia
O neurocientista Victor Santos, professor de neuroanatomia do Instituto de Ciências Biológicas da Universidade Federal de Minas Gerais (UFMG), destaca a importância da técnica para pesquisas sobre epilepsia.
Segundo ele, estudos sobre como o cérebro registra determinadas experiências relacionadas às crises epilépticas passaram a ser possíveis graças à lógica introduzida pela optogenética: identificar exatamente quais neurônios participam de um fenômeno e testar qual é o papel deles.
O pesquisador ressalta, porém, que a aplicação clínica desse conhecimento ainda está em estágio inicial. Existem pesquisas que investigam, por exemplo, possibilidades de recuperação parcial da visão, mas o principal legado da descoberta, segundo Santos, é permitir a construção de um mapa mais preciso das relações causais no cérebro.
Nobel reconhece mudança na neurociência
Para Cristiane Furini, professora da Escola de Medicina da PUCRS, pesquisadora do Instituto do Cérebro da PUCRS e membro afiliado da Academia Brasileira de Ciências, o reconhecimento representa mais do que a criação de uma nova técnica.
Segundo a pesquisadora, a optogenética mudou a maneira como a neurociência investiga a relação entre atividade neuronal e comportamento. A ferramenta permite ativar ou inibir populações específicas de neurônios com precisão temporal e celular, inclusive durante o comportamento de animais.
Essa possibilidade ajuda a testar de maneira mais direta a participação de determinados circuitos em funções como memória, medo e recompensa.
Os três cientistas dividirão o prêmio de 12 milhões de coroas suecas, valor equivalente a cerca de R$ 6 milhões. A cerimônia oficial de entrega do Nobel será realizada em dezembro, em Estocolmo.
Fonte: Correio Braziliense
