Crean un interruptor que permite controlar genes con la mente

El dispositivo, controlado por los pensamientos de varias personas, ha sido probado inicialmente en cultivos de células humanas y en ratones. Los investigadores utilizaron una proteína humana fácil de detectar,  la fosfatasa alcalina secretada (SEAP), que se difunde desde una diminuta cámara de cultivo del implante al torrente sanguíneo del ratón.

La fuente de inspiración, dicen, fue un polémico juego, Mindflex, que salió al mercado en 2009 y que aparentemente utilizaba las ondas cerebrales para hacer levitar una pelota. Los jugadores llevan un casco especial con un sensor que registra las ondas cerebrales y las transfiere a un dispositivo que controla un ventilador capaz de guiar una pequeña bola a través de una serie de obstáculos.

En el trabajo publicado en Nature Communications , los investigadores también utilizan un casco para medir, mediante un electroencefalograma, las ondas cerebrales, que se analizan y se transmiten a través de Bluetooth a un dispositivo que genera un campo electromagnético. Y según la ley de Faraday, ese campo electromagnético genera una corriente eléctrica. Así de simple.

La corriente va a una lámpara de LED que emite luz en el rango del infrarrojo cercano. Esa luz es precisamente la que pone en funcionamiento a unas células modificadas genéticamente para producir proteínas.

"El control de los genes de esta manera es completamente nuevo y extremadamente simple”, explica Fussenegger. Los investigadores han utilizado una tecnología reciente, la optogenética, que permite activar y desactivar células a voluntad. Cuando la luz infrarroja se enciende, una proteína sensible en las células modificadas genéticamente hace de interruptor y activa genes que desencadenan la producción de SEAP. Se eligió la luz del infrarrojo cercano porque no es perjudicial para las células humanas, puede penetrar profundamente en el tejido y permite rastrear a simple vista el funcionamiento del implante.

El sistema impulsado por las ondas cerebrales funciona de manera eficiente y efectiva en cultivo de células humanas y en ratones. Aunque aún hay que perfeccionarlo mucho, Fussenegger espera que este dispositivo podría ayudar en el futuro a combatir enfermedades neurológicas, tales como dolores de cabeza crónicos o la epilepsia, mediante la detección de las ondas cerebrales específicas que delatan una etapa inicial que predice los ataques y que activaría en el momento adecuado la producción en el implante de moléculas para combatir el dolor .

Para regular la cantidad de proteína liberada, los participantes en el estudio fueron asignados a tres grupos: biofeedback, meditación y concentración. Los sujetos que jugaron al Minecraft en el ordenador, una forma de mantenerlos concentrados, lograban producir valores medios de SEAP en el torrente sanguíneo de los ratones. El grupo de meditación, que se supone estaban en estado de relajación, lograron inducir valores muy altos SEAP en los roedores. En el tercer grupo, para chequear la efectividad del biofeedback, los participantes observaban la luz LED del implante en el cuerpo del ratón y fueron capaces de encender o apagar el dispositivo a voluntad. Esto a su vez se refleja en las cantidades variables de SEAP en el torrente sanguíneo de los ratones.