Các nhà khoa học tại khoa Bio-X chuyên nghiên cứu về cơ thể con người và các chứng bệnh thuộc đại học Stanford đã vừa áp dụng một liệu pháp gene trên chuột để bàn chân chúng có thể phát sáng khi cảm thấy đau.
Đây là một ứng dụng của kỹ thuật điều biến thần kinh có tên gọi optogenetics. Chuột được tiêm protein nhạy sáng opsin vào các dây thần kinh. Các nhà nghiên cứu sau đó phơi khu vực được tiêm dưới ánh sáng một màu và tương ứng với mỗi màu, ánh sáng sẽ làm tăng hoặc giảm cảm giác đau.
Nghiên cứu trên giúp các nhà khoa học hiểu rõ hơn về cơn đau: đau là gì và tại sao nó xảy ra. Ngoài ra, nghiên cứu cũng hứa hẹn sẽ mang lại một vài gợi ý nhằm giải đáp thắc mắc tại sao một số người lại cảm thấy đau nhiều hơn hoặc ít hơn so với những người khác và mở ra phạm vi rộng hơn là tìm cách dùng ánh sáng để điều trị cơn đau cho những ai đang phải sống với những cơn đau kinh niên.
Để biến đổi gene trên chuột, các nhà nghiên cứu đã tiêm một loại virus trực tiếp vào dây thần kinh của chúng. Virus đã được kỹ thuật hóa để chứa các DNA sản sinh protein opsin. Sau một vài tuần, các nhà khoa học đã phát hiện ra chỉ có các dây thần kinh kiểm soát cơn đau tiếp nhận protein opsin. Kết quả là những dây thần kinh này phát sáng nhiều hoặc ít dựa trên màu ánh sáng được phơi.
Linda Porter - nhà khoa học đến từ viện đột quỵ và rối loạn thần kinh quốc gia (NINDS) và viện sức khỏe quốc gia (NIH) cho biết: "Phương pháp tiếp cận trên cho thấy tiềm năng to lớn để giúp hàng triệu người đang phải chịu đựng những cơn đau do tổn thương thần kinh. Giờ đây, chỉ trong tích tắc, các nhà khoa học có thể nhanh chóng thử nghiệm các liệu pháp giảm nhẹ cơn đau và một ngày nào đó, các bác sĩ sẽ có thể sử dụng ánh sáng để giảm đau."
Các loại protein opsin khác nhau được tạo ra sẽ phản ứng khác nhau với từng màu sắc ánh sáng và việc sử dụng virus để đưa opsin vào dây thần kinh có nghĩa protein có thể được kiểm tra rất nhanh. Kate Montgomery - lãnh đạo nhóm nghiên cứu tại Bio-X cho rằng: "Do chúng tôi sử dụng phương pháp tiếp cận bằng virus nên trong tương lai, chúng tôi có thể nhanh chóng thay đổi và sử dụng các protein opsin mới hơn."
Optogenetics hay kỹ thuật quang di truyền kết hợp giữa các kỹ thuật nghiên cứu quang học và di truyền trong thử nghiệm mạch thần kinh ở tốc độ cao nhằm nắm bắt các quá trình xử lý thông tin trong não bộ. Kỹ thuật này được phát triển nhằm kích hoạt những vùng nhất định trong não để tìm hiểu về chức năng của chúng. Trong nhiều nghiên cứu trước đây, kỹ thuật optogenetics đã được sử dụng để kiểm soát dây thần kinh kích thích cơ và tình cờ các nhà khoa học đã phát hiện ra protein opsin có thể được đặt vào các dây thần kinh báo hiệu cơn đau. Từ đây, nhóm nghiên cứu tại Bio-X đã nảy sinh ý tưởng kiểm soát cảm giác đau bằng opsin.
