Tudo começou com uma alga

A história que levou ao Nobel começou longe do cérebro humano. Peter Hegemann estudava uma pequena alga unicelular chamada Chlamydomonas e queria entender como ela conseguia perceber a luz e nadar em direção a ela. Hegemann e Georg Nagel chegaram a uma proteína chamada canalrodopsina, ou channelrhodopsin. Ela funciona como uma espécie de portão na superfície da célula.

Quando recebe luz azul, esse “portão” se abre e permite a passagem de partículas eletricamente carregadas, os íons. Isso produz um sinal elétrico na célula.

Medo, agressividade, memória e alimentação

Deisseroth introduziu o gene responsável pela produção da canalrodopsina em neurônios de ratos. Depois, iluminou essas células com luz azul. Deu certo. A luz ativava a proteína e fazia o neurônio disparar um sinal elétrico. O resultado foi publicado em 2005.

Dois anos depois, o pesquisador conseguiu fazer o sistema funcionar no cérebro de camundongos vivos.  Nascia a optogenética. Com ela, os cientistas passaram a conseguir selecionar determinados tipos de neurônios e acioná-los usando luz.

Isso permitiu fazer algo que durante décadas foi extremamente difícil: descobrir não apenas qual região do cérebro fica ativa durante determinada ação, mas testar se aquele circuito realmente provoca um comportamento. Os pesquisadores conseguiram, por exemplo, estudar circuitos relacionados à alimentação, medo, agressividade, cuidado, aprendizagem e memória.

O que isso significa para a humanidade

A grande contribuição da optogenética é permitir que a ciência investigue o cérebro com uma precisão que antes não existia. Em vez de estimular grandes regiões cerebrais e observar o resultado, pesquisadores podem estudar populações específicas de neurônios e descobrir qual papel elas desempenham.

Isso ajuda a montar uma espécie de mapa funcional do cérebro. A técnica já é usada em laboratórios do mundo inteiro para investigar circuitos envolvidos em doenças e condições como Parkinson, epilepsia, esquizofrenia, depressão, Alzheimer e dependência química, informou a Reuters.

Isso não significa, porém, que hoje seja possível tratar essas doenças simplesmente iluminando o cérebro humano. Grande parte das aplicações ainda está no campo da pesquisa. Uma das áreas que já chegaram aos estudos clínicos é a visão.

Mapear o cérebro

Pesquisadores tentam usar proteínas sensíveis à luz para devolver alguma capacidade de percepção visual a pessoas que perderam células fotorreceptoras da retina, como ocorre na retinite pigmentosa.

Para o presidente do Comitê Nobel de Fisiologia ou Medicina, Per Svenningsson, a optogenética abriu possibilidades de mapear o cérebro que anteriormente os pesquisadores só poderiam imaginar.

Quem são os vencedores

Karl Deisseroth tem 54 anos e é psiquiatra, neurologista e pesquisador nos Estados Unidos. Ele é professor de psiquiatria, ciências comportamentais e bioengenharia na Universidade Stanford e pesquisador do Howard Hughes Medical Institute.

Peter Hegemann, de 71 anos, é biofísico alemão e professor da Universidade Humboldt de Berlim. Foi a curiosidade dele sobre como uma pequena alga respondia à luz que ajudou a iniciar a sequência de descobertas que, décadas depois, resultaria no Nobel.

Georg Nagel, de 73 anos, é biofísico alemão e professor da Universidade de Würzburg. O trabalho dele com Hegemann foi decisivo para demonstrar como as proteínas sensíveis à luz poderiam produzir sinais elétricos nas células.

Prêmio de quase R$ 7 milhões

Os três dividirão o prêmio de 12 milhões de coroas suecas, aproximadamente R$ 6,8 milhões.

A cerimônia de entrega será realizada em Estocolmo em 10 de dezembro, aniversário da morte de Alfred Nobel.