La lumière peut être utilisée comme une méthode précise pour contrôler l'expression des gènes, montre une étude d'optogénétique révolutionnaire de l'Université du Colorado, Chercheurs de l'Université Duke et de l'Université d'Helsinki.

L'optogénétique utilise des méthodes où la lumière peut être utilisée pour contrôler les fonctions cellulaires. Contrairement aux méthodes traditionnelles, les méthodes optogénétiques permettent une manière plus précise temporellement et spatialement de contrôler les cellules. Dans la recherche sur le cerveau, ces outils ont été utilisés avec succès pour réguler les cellules nerveuses individuelles à l'échelle de la milliseconde en utilisant la lumière au lieu d'un stimulus électrique.

Les méthodes et outils optogénétiques ont évolué rapidement, et en plus de pouvoir contrôler l'activité cellulaire, les chercheurs peuvent désormais contrôler l'activité de la fonction des gènes. Dans l'étude publiée dans Recherche sur les acides nucléiques , les chercheurs ont pu induire et inhiber l'expression de gènes dans des cultures cellulaires de mammifères et ont pu réguler les niveaux de protéines intracellulaires à l'aide de signaux lumineux. L'approche a également été utilisée pour réguler la transcription des gènes au niveau des sites génomiques endogènes lorsqu'elle est combinée avec la technologie CRISPR/Cas9.

"Les recherches menées dans l'unité poisson zèbre de l'Université d'Helsinki ont montré qu'en plus des cultures cellulaires, ces outils optogénétiques fonctionnaient également dans les tissus vivants, " déclare Jari Rossi, chercheur à l'Académie.

Le domaine a de nombreuses applications médicales, et il est possible que l'optogénétique puisse être appliquée à l'avenir pour traiter les maladies humaines. Les premières études cliniques sont en cours pour restaurer la vision chez les patients atteints de rétinite pigmentaire.

"Bien que les applications médicales utilisant l'expression génique régulée par la lumière soient dans un avenir lointain, les premières applications seront probablement trouvées dans les domaines de recherche fondamentale en sciences de la vie qui ont besoin d'un contrôle précis de la fonction des gènes", déclare le Dr Rossi. "Je suis moi-même intéressé à utiliser ces outils, par exemple dans la recherche sur l'obésité et le diabète."

D'autre part, la fabrication de produits biopharmaceutiques repose encore sur l'utilisation de technologies anciennes. « L'industrie pharmaceutique et biotechnologique pourrait bénéficier de l'utilisation de ces méthodes plus modernes, qui peut être utilisé pour contrôler les processus de production pharmaceutique dans les usines de cellules de manière plus précise et efficace, " déclare le Dr Rossi.