Uma equipe de pesquisa da Universidade de Leipzig e da Universidade Técnica de Dresden, na Alemanha, desenvolveu com sucesso uma biotecnologia que permite o controle preciso da ativação de canais iônicos por meio de pulsos de luz. Essa tecnologia, através da combinação de compostos específicos e estimulação luminosa, possibilita o ajuste fino de dois canais iônicos, TRPC4 e TRPC5, abrindo novas perspectivas para pesquisas em neurociência, endocrinologia e sistema digestivo.
Os canais iônicos, que atuam como "portas seletivas" nas membranas celulares, desempenham um papel regulatório crucial no transporte de íons como sódio, potássio e cálcio, e estão amplamente distribuídos em órgãos como o cérebro, as glândulas suprarrenais e o trato digestivo. O cerne desta pesquisa reside na descoberta de um novo composto cuja atividade pode ser controlada reversivelmente pela luz: ativando o canal sob luz violeta e inibindo-o sob luz azul, possibilitando assim a manipulação precisa da atividade do canal iônico. A equipe de pesquisa denominou esse mecanismo de "controle por pigmento" e desenvolveu duas novas moléculas, AzPico e AzHC, como interruptores moleculares de luz.
O Professor Michael Schaefer, Diretor do Instituto Rudolf Böhm de Farmacologia e Toxicologia, afirmou: "A abordagem 'controlada por pigmentos' permite a estimulação de funções celulares ou orgânicas com extrema precisão espacial e temporal, além de intensidade precisamente definida." Aplicações preliminares demonstraram seu potencial na ativação de neurônios cerebrais, na liberação de adrenalina controlada por luz e na regulação da motilidade do intestino delgado. A pesquisa também elucidou os sítios de ligação precisos dos interruptores de luz utilizando microscopia crioeletrônica de alta resolução e validou sua alta seletividade e especificidade em experimentos com camundongos transgênicos.
Atualmente, a equipe de pesquisa está explorando os papéis dos canais iônicos TRPC4 e TRPC5 em outros sistemas orgânicos e trabalhando no desenvolvimento de compostos sucessores que possam ser ativados por comprimentos de onda de luz mais longos para atingir, de forma confiável, camadas de tecido mais profundas. No futuro, espera-se que essas novas moléculas controladas por luz forneçam um forte suporte para a compreensão de funções fisiológicas complexas e para o desenvolvimento de métodos terapêuticos com ajuste regional e temporal. A pesquisa está sendo conduzida no Centro de Pesquisa Colaborativa Transregio 152.
