O recém-agraciado com o Prêmio Nobel de Fisiologia ou Medicina, Karl Deisseroth, destacou que “Os benefícios da ciência servem para todos, mas acho que nada se compara ao prazer de encasquetar com uma pergunta, inventar uma maneira de sair revirando pedras e olhando atrás do que parecia óbvio, e encontrar respostas que mudam nossa maneira de ver o mundo.” A trajetória do pesquisador reflete essa busca incessante por desvendar os mistérios do corpo humano.
A formação de um médico-pesquisador nos Estados Unidos
Em sua obra “Conexões: Uma História das Emoções Humanas”, lançada em 2002, Deisseroth relata como a psiquiatria despertou seu interesse em compreender os mecanismos cerebrais ligados aos comportamentos e sentimentos. Ele integra um grupo seleto de médicos-pesquisadores norte-americanos, cuja exigente formação totaliza uma década de estudos universitários.
Enquanto no Brasil a graduação em medicina dura seis anos, nos Estados Unidos o percurso exige quatro anos de faculdade e mais quatro de escola médica. Para seguir a carreira científica, são necessários pelo menos mais dois anos voltados ao doutorado. Para incentivar essa longa dedicação, o programa costuma ser integralmente subsidiado, o que representa um alívio financeiro diante dos altos custos da pós-graduação médica no país.
As limitações das antigas ferramentas neurológicas
Formado pela Universidade Stanford, Deisseroth permaneceu na instituição conciliando o atendimento psiquiátrico com investigações sobre a propagação da atividade ao longo das redes neuronais. Por volta do ano 2000, os métodos disponíveis para examinar esses circuitos eram funcionais, porém imprecisos.
A utilização de microeletrodos — basicamente agulhas finas inseridas nas regiões cerebrais — permitia disparar correntes elétricas para estimular a atividade local. No entanto, o processo ocorria às cegas, acionando indiscriminadamente todos os neurônios e fibras da vizinhança sem permitir a escolha de alvos específicos.
O desafio da precisão nos circuitos cerebrais
Mesmo situados dentro de uma mesma estrutura, os neurônios possuem características, conexões e funções distintas. Acionar uma área inteira com eletricidade gera reações, mas falha em esclarecer qual componente específico foi o responsável pelo efeito observado.
Inconformado com tais limitações, Deisseroth buscou ativamente formas de controlar quais células nervosas eram ativadas. Em 2003, tomou conhecimento de que os cientistas alemães Georg Nagel e Peter Hegemann haviam identificado uma proteína sensível à luz em uma alga, capaz de atuar como canal iônico sob exposição à luz azul.
Após um contato por e-mail solicitando o material genético, a parceria foi firmada e, dois anos mais tarde, a dupla publicou o estudo pioneiro que conferia sensibilidade à luz azul aos neurônios. O avanço seguinte consistiu em aplicar manipulação genética para restringir a proteína a células específicas, viabilizando o uso de luz via fibra óptica para controlar seletivamente a ativação ou inativação neuronal.
A união entre genética e luz deu origem à optogenética, ferramenta batizada por Deisseroth que, duas décadas depois, consolidou-se como procedimento padrão na neurociência mundial.