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

36

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

Za měsíc září přispělo 72 čtenářů částkou 12 448 korun, což je 36 % měsíčních nákladů provozu Zvědavce.

Bankovní spojení: 2000368066/2010

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

[PayPal]

Bitcoin:
12vZg7LszAecMsq3wRW4pNpoUAgGZB8aS5

Další možnosti platby ›

Ve zkratce

Odsunutý sudeťák potomkem sv. Ludmily - církev opět ukázala, kdo je jejím skutečným spojencem19.09.21 12:00 Česká republika 0

Ópiová akože "epidémia" v USA: Ako vyzerá jedna ulica vo Philadelphii19.09.21 10:43 USA 0

Očkovaná učitelka nakazila 3 očkované učitele a 60 dětí musí do karantény :-)18.09.21 14:24 Česká republika 2

Izraelští vědci hlásí, že třetí dávka vakcíny může ochránit očkované 12 dnů :-)18.09.21 13:56 Izrael 3

Naprosto šílená propaganda - "Očkovaný prý zemřel kvůli neočkovanému"17.09.21 18:59 USA 1

Zprávu o EU: Hrozí pandemie neočkovaných. Nové centrum pro výměnu citlivých informací. Green Deal...17.09.21 18:58 Evropská unie 0

WHO vydáva nové odporúčania týkajúce sa úpravy ľudského genómu17.09.21 18:24 Evropská unie 1

Odvolali Hanu Lipovskou17.09.21 16:11 Česká republika 7

Diskuze lékařů: Máme málo covidových pacientů. Mohli bychom započítat i uzdravené, aby to bylo děsivější17.09.21 11:38 USA 2

Italové budou moct do práce jen s potvrzením o bezinfekčnosti17.09.21 11:31 Itálie 3

Náhubky dětem! Teď!17.09.21 11:27 USA 1

EU Vyšetřování: Miloš Zeman nešířil Putinovy lži, přiznala BBC. Lži šířila pražská kavárna17.09.21 11:23 Británie 1

Další šílený zákon přijat: Metr a půl od cyklisty15.09.21 18:40 Česká republika 10

Německý hlavní patolog bije na poplach: "Vakcína je příčinou úmrtí ve 30-40 % pitvaných, nedávno očkovaných osob."15.09.21 18:00 Německo 0

Transgender vyhrál v ženských smíšených bojových uměních - a užíval si to15.09.21 13:26 USA 2

UK oficiální dokumenty: Na covid nejvíce umírají lidé po druhé dávce vakcíny15.09.21 12:52 Británie 1

Varování: Po vakcinaci těhotné matky se dítě narodilo s nervovou poruchou15.09.21 12:09 USA 0

Předaly české hygienické stanice své kompetence Světové zdravotnické organizaci?15.09.21 11:26 Česká republika 1

My vám dáme ivermektin! Do řady a očkovat, holoto!15.09.21 10:50 Česká republika 4

Naštvaný Babiš - Testovat očkované? „Ne! To nikdy nebude!”15.09.21 10:18 Česká republika 2

Měnové kurzy

USD
21,65 Kč
Euro
25,38 Kč
Libra
29,73 Kč
Kanadský dolar
16,96 Kč
Australský dolar
15,73 Kč
Švýcarský frank
23,22 Kč
100 japonských jenů
19,69 Kč
Čínský juan
3,35 Kč
Polský zloty
5,53 Kč
100 maď. forintů
7,19 Kč
Ukrajinská hřivna
0,81 Kč
100 rublů
29,70 Kč
1 unce (31,1g) zlata
37 970,31 Kč
1 unce stříbra
484,86 Kč
Bitcoin
1 036 347,14 Kč

Poslední aktualizace: 19.9.2021 06:33 SEČ

Tuto stránku navštívilo 7 153