Geneticky upravený protein "Magneto" ovládá mozek a chování na dálku

19.8.2021 Komentáře Témata: Zdraví, Očkování 1021 slov

Mo Costandi

Výzkumníci ve Spojených státech vyvinuli novou metodu ovládání mozkových obvodů spojených se složitým chováním zvířat, a to pomocí genetického inženýrství, které vytvořilo zmagnetizovaný protein, jenž na dálku aktivuje specifické skupiny nervových buněk.

Pochopení toho, jak mozek vytváří chování, je jedním z hlavních cílů neurovědy - a zároveň jednou z jejích nejobtížnějších otázek. V posledních letech vědci vyvinuli řadu metod, které jim umožňují na dálku ovládat určité skupiny neuronů a zkoumat fungování neuronových obvodů.

Nejvýkonnější z nich je metoda zvaná optogenetika, která výzkumníkům umožňuje zapínat nebo vypínat populace příbuzných neuronů v časovém měřítku milisekundy po milisekundě pomocí pulzů laserového světla. Jiná nedávno vyvinutá metoda, nazývaná chemogenetika, využívá upravené proteiny, které jsou aktivovány navrženými léky a mohou být cíleny na specifické typy buněk.

Ačkoli jsou obě tyto metody účinné, mají své nevýhody. Optogenetika je invazivní, protože vyžaduje zavedení optických vláken, která přivádějí světelné pulzy do mozku, a navíc je rozsah, v jakém světlo proniká hustou mozkovou tkání, značně omezen. Chemogenetické přístupy překonávají obě tato omezení, ale obvykle vyvolávají biochemické reakce, které trvají několik sekund, než aktivují nervové buňky.

Nová technika vyvinutá v laboratoři Aliho Gülera na University of Virginia v Charlottesville a popsaná v online publikaci v časopise Nature Neuroscience je nejen neinvazivní, ale dokáže také rychle a reverzibilně aktivovat neurony.

Několik dřívějších studií ukázalo, že proteiny nervových buněk, které se aktivují teplem a mechanickým tlakem, lze geneticky upravit tak, aby byly citlivé na rádiové vlny a magnetická pole, a to připojením k proteinu uchovávajícímu železo zvanému feritin nebo k anorganickým paramagnetickým částicím. Tyto metody představují významný pokrok - byly již například použity k regulaci hladiny glukózy v krvi u myší -, ale zahrnují více složek, které musí být zavedeny samostatně.

Nová technika navazuje na tuto dřívější práci a je založena na proteinu TRPV4, který je citlivý na teplotu i na tahové síly. Tyto podněty otevírají jeho centrální póry a umožňují průchod elektrického proudu buněčnou membránou; to vyvolává nervové impulzy, které se šíří do míchy a pak až do mozku.

Güler a jeho kolegové usoudili, že magnetické točivé (nebo rotační) síly by mohly aktivovat TRPV4 tím, že otevřou jeho centrální pór, a proto použili genové inženýrství k fúzi proteinu s paramagnetickou oblastí feritinu spolu s krátkými sekvencemi DNA, které signalizují buňkám, aby dopravily proteiny k membráně nervové buňky a vložily je do ní.

Manipulace chování zebřiček in vivo pomocí Magneto. Larvy zebřiček vykazují chování při svinování v reakci na lokalizované magnetické pole. Z Wheeler et al (2016).

Když tento genetický konstrukt vložili do buněk lidských embryonálních ledvin rostoucích na Petriho miskách, buňky syntetizovaly protein "Magneto" a vložily jej do své membrány. Aplikace magnetického pole aktivovala upravený protein TRPV1, což se projevilo přechodným zvýšením koncentrace vápenatých iontů v buňkách, které bylo detekováno fluorescenčním mikroskopem.

Poté vědci vložili sekvenci Magneto DNA do genomu viru spolu s genem kódujícím zelený fluorescenční protein a regulačními sekvencemi DNA, které způsobují, že se konstrukt exprimuje pouze v určitých typech neuronů. Poté vpravili virus do mozku myší, přičemž se zaměřili na entorhinální kůru, a provedli pitvu mozku zvířat, aby identifikovali buňky, které vyzařovaly zelenou fluorescenci. Pomocí mikroelektrod pak prokázali, že působení magnetického pole na plátky mozku aktivuje Magneto tak, že buňky produkují nervové impulsy.

Aby zjistili, zda lze Magneto použít k manipulaci s neuronální aktivitou u živých zvířat, vstříkli Magneto larvám zebřiček a zaměřili se na neurony v trupu a ocasu, které normálně řídí únikovou reakci. Poté umístili larvy zebřiček do speciálně zkonstruovaného zmagnetizovaného akvária a zjistili, že působení magnetického pole vyvolává manévry svinování podobné těm, které se objevují při únikové reakci. (Tohoto experimentu se zúčastnilo celkem devět larev zebřiček a následné analýzy ukázaly, že každá larva obsahovala asi 5 neuronů exprimujících Magneto).

V posledním experimentu vědci vstříkli Magneto do striata volně se chovajících myší, což je hluboká mozková struktura obsahující neurony produkující dopamin, které se podílejí na odměňování a motivaci, a poté zvířata umístili do přístroje rozděleného na zmagnetizované a nezmagnetizované části. Myši exprimující Magneto trávily mnohem více času v zmagnetizovaných oblastech než myši, které ho neměly, protože aktivace proteinu způsobila, že striatální neurony, které ho exprimovaly, uvolňovaly dopamin, takže myši považovaly pobyt v těchto oblastech za odměnu. To ukazuje, že Magneto může na dálku ovládat odpalování neuronů hluboko v mozku a také řídit složité chování.

Neurovědec Steve Ramirez z Harvardovy univerzity, který používá optogenetiku k manipulaci se vzpomínkami v myších mozcích, říká, že studie je "drsná".

"Předchozí pokusy [s využitím magnetů k řízení neuronální aktivity] vyžadovaly pro fungování systému více komponent - injekci magnetických částic, injekci viru, který exprimuje kanál citlivý na teplo, nebo fixaci hlavy zvířete tak, aby cívka mohla vyvolat změny magnetismu," vysvětluje. "Problém s vícesložkovým systémem spočívá v tom, že je zde velký prostor pro to, aby se každá jednotlivá část porouchala."

"V tomto systému máme jediný, elegantní virus, který lze vstříknout kamkoli do mozku, což je technicky jednodušší a méně pravděpodobné, že se pohyblivé zvonky a píšťalky pokazí," dodává, "a jejich behaviorální zařízení bylo chytře navrženo tak, aby obsahovalo magnety, kde je to vhodné, takže se zvířata mohla volně pohybovat."

"Magnetogenetika" je tedy důležitým doplňkem nástrojů neurovědců, který se bude nepochybně dále rozvíjet a poskytne vědcům nové způsoby studia vývoje a funkce mozku.

Odkaz

Wheeler, M. A., et al. (2016). Geneticky cílené magnetické řízení nervového systému. Nat. Neurosci., DOI: 10.1038/nn.4265 [Abstract].

Genetically engineered 'Magneto' protein remotely controls brain and behaviour vyšel 24.3.2016 v The Guardian. Překlad v ceně 406 Kč Zvědavec.

Poznámka editora

Článek je z roku 2016. Když se začalo očkovat, objevily se zprávy o magnetismu očkovaných. Kovové předměty držely na kůži, byla i videa. Zadáte-li dnes do vyhledávače "vaccine magnetic", objeví se řada článků a videí razících jeden směr: Je to blbost. Zmizely články popisující tento jev, zůstaly pouze články, které původní zmizelé články označují za desinformace, magnetismus popírají a zesměšňují. Je úžasné, jak se daří jedinému správnému názoru. Tomu, který razí BigPharma. Komunisti by to nezvládli lépe.

Proto uveřejňuji tento článek. Je to jen další kamínek do mozaiky. Možná je to náhoda, možná to s ničím nesouvisí, ale dává to smysl. Když něco mňouká jako kočka, vypadá jako kočka, přede jako kočka, chová se jako kočka, rozum mi říká, že je to kočka. A ne krokodýl.

Známka 1.2 (hodnotilo 82)

Oznámkujte kvalitu článku jako ve škole
(1-výborný, 5-hrozný)

1  2  3  4  5 

Káva pro Zvědavce

41

Být v obraze něco stojí.
Připojte se k ostatním a staňte se
také sponzorem Zvědavce, stačí
částka v hodnotě jedné kávy měsíčně.

Za měsíc leden přispělo 53 čtenářů částkou 14 305 korun, což je 41 % měsíčních nákladů provozu Zvědavce.

Bankovní spojení: 2000368066/2010

IBAN: CZ4720100000002000368066
Ze Slovenska 2000368066/8330
IBAN: SK5883300000002000368066
BIC/SWIFT: FIOBCZPPXXX

[PayPal]

Bitcoin:
bc1q40mwpus89teua4ruhxrtal6v45lc3ye5a9ttud

Další možnosti platby ›

Ve zkratce

Covidové zpovědi17.01.22 17:48 Česká republika 0

S pravdou ven - svědectví zdravotních sester17.01.22 17:46 Česká republika 0

Studie firmy Pfizer – mýty a fakta o studii, která spustila celosvětové očkování17.01.22 16:38 Kanada 0

Mezioborová konference lékařů - 4. díl: otázky a odpovědi16.01.22 16:52 Česká republika 1

„Pryč s očkovacími nácky.“ Tisíce lidí v Evropě protestovaly proti očkování16.01.22 16:36 Evropská unie 0

Kardioložka Jana Gandalovičová kritizuje povinné očkování - hrozí vlna onemocnění srdce15.01.22 22:31 Česká republika 0

European Green Deal15.01.22 16:42 Evropská unie 1

USA hrozí silnou reakcí na rozmístění ruských sil v Latinské Americe!14.01.22 09:51 USA 4

České maso zmizí a budete kupovat jen dražší dovážené. Růst cen o stovky procent?13.01.22 09:53 Česká republika 15

NATO upírá Rusku právo veta při vstupu Ukrajiny do aliance!12.01.22 21:06 Neurčeno 11

Ivermectin "funguje ve všech fázích" COVIDu podle uniklých vojenských dokumentů americké armády12.01.22 09:11 USA 5

Vystoupili na demonstraci s vlastním názorem. Policisty čeká kárné řízení11.01.22 19:12 Česká republika 2

Fialova vláda navrhuje pokuty až 3 miliony korun!11.01.22 15:53 Česká republika 1

Gruzínský tenista náhle přerušil zápas kvůli problémům s dýcháním11.01.22 15:45 Austrálie 1

Neskutečné chucpe: Pekarová a teď i Lipavský šijou do Orbana11.01.22 15:01 Česká republika 0

Mezioborová lékařská konference - třetí díl PCR testy09.01.22 18:56 Česká republika 2

Šílená vláda vymyslela další paskvil - pracovní karanténu07.01.22 19:08 Česká republika 6

WHO si na Facebooku naběhla na vidle06.01.22 20:59 Neurčeno 0

Viník obrovského kalifornského požáru jmenován. A ne, není to globální oteplování06.01.22 17:43 USA 1

Vakcinační voodo - po každém očkování prudce naskočí úmrtnost "neočkovaných"06.01.22 15:07 Británie 2

Měnové kurzy

USD
21,48 Kč
Euro
24,52 Kč
Libra
29,38 Kč
Kanadský dolar
17,13 Kč
Australský dolar
15,48 Kč
Švýcarský frank
23,49 Kč
100 japonských jenů
18,77 Kč
Čínský juan
3,38 Kč
Polský zloty
5,40 Kč
100 maď. forintů
6,88 Kč
Ukrajinská hřivna
0,76 Kč
100 rublů
28,16 Kč
1 unce (31,1g) zlata
39 067,16 Kč
1 unce stříbra
494,36 Kč
Bitcoin
917 766,29 Kč

Poslední aktualizace: 17.1.2022 07:33 SEČ

Tuto stránku navštívilo 8 258