Ovvero breve viaggio nella fantascienza non troppo fantastica.
L’optogenetica è una tecnologia che consente di controllare l’attività neurale con la luce.
Questo avviene attraverso le opsine1 che aprono un canale cerebrale che consente di controllare l’attività di un cervello, ad esempio, con impulsi di luce.
L’espressione delle opsine nei neuroni richiede l’introduzione di DNA esogeno che codifica per la proteina opsina nei neuroni di interesse, il che può essere realizzato in diversi modi. Tuttavia, tutti questi metodi richiedono l’editing somatico anche se non l’editing della linea germinale in cui il DNA esogeno viene trasmesso alle generazioni future.
Quindi l’opsina fornisce uno strumento che può rimanere latente e silente ma arricchisce i neuroni di una funzionalità potenziata per essere controllati dalla luce.
E’ stato recentemente dimostrato che le nanoparticelle di “upconversion”2, che assorbono la luce di una lunghezza d’onda ed emettono luce di un’altra, possono essere utilizzate per attivare le opsine (Chen et al., 2018) .3
Il problema etico che si pone è dato dal fatto che è possibile che l’optogenetica possa, ad un certo punto, essere sfruttata per peggiorare o migliorare la funzione cognitiva delle persone senza che le stesse lo possano sapere e addirittura, contro la loro volontà o consenso informato.
L’editing genetico per l’espressione dell’opsina potrebbe essere utilizzato per scopi non proprio terapeutici ma di controllo della popolazione.
In sostanza, questa tecnica di editing genetico potrebbe aprire la strada ad una governance dei cervelli delle persone da remoto, con l’uso di onde elettromagnetiche o luminose attraverso, ad esempio, i cellulari o le televisioni o qualunque fonte luminosa che fosse in grado di aprire il canale neurale, cioè di aprire la porta del cervello individuale.
La stimolazione cerebrale profonda con opsina comporta la manipolazione diretta dell’attività cerebrale che determina potenziali cambiamenti nella personalità e nell’azione delle persone.
Nell’articolo “7 questioni etiche sollevate dai recenti sviluppi delle neuroscienze: il caso dell’optogenetica” i ricercatori Gidon Felsen e Jennifer Blumenthal-Barby chiariscono che un rischio unico della stimolazione cerebrale profonda con opsina è il potenziale di manipolazione nascosta.
Una volta che i neuroni di un paziente stanno esprimendo l’opsina, la loro attività è suscettibile, per definizione, di essere manipolata dalla luce.
La luce sarebbe erogabile in modo non invasivo, probabilmente tramite luce a lunghezza d’onda lunga in grado di penetrare più in profondità nel cervello (Feliu et al., 2018). Tuttavia, ciò significa che anche altre sorgenti luminose di potenza sufficiente potrebbero, in linea di principio, attivare questi neuroni.
Ciò lascia aperta la possibilità che l’attività cerebrale dei pazienti possa essere manipolata di nascosto con una luce impercettibile che non ha alcun effetto sugli individui che non stanno esprimendo l’opsina.
Tale manipolazione potrebbe indurre modelli di attività nei neuroni che esprimono opsina che causano effetti motori o cognitivi dannosi.
L’importanza di questa preoccupazione crescerebbe man mano che un numero maggiore di pazienti esprimerebbe una particolare opsina, che ci si aspetterebbe si verificasse se la stimolazione cerebrale profonda dovesse raggiungere la vitalità clinica.
Questo rischio fa eco a preoccupazioni più tradizionali sulla capacità diffusa di manipolare l’attività cerebrale di gruppi di individui (ad esempio, tramite agenti chimici somministrati nella rete idrica).
In questo caso, tuttavia, l’agente manipolatore (la luce) può essere somministrato indiscriminatamente e avere un effetto solo sulla popolazione target nota, rendendola particolarmente vulnerabile (Racine & Bracken-Roche, 2019).
Pertanto, le sperimentazioni cliniche etiche per la stimolazione cerebrale profonda con opsina dovrebbero includere piani per ridurre al minimo questi rischi, massimizzando al contempo i potenziali benefici a livello di soggetto e di società.
Ad esempio, se la manipolazione occulta con sorgenti luminose esterne è considerata un rischio troppo grande, i livelli di espressione dell’opsina possono essere titolati in modo che solo la luce di intensità sufficientemente elevata (cioè quella emessa dalla sorgente luminosa impiantata) sia in grado di manipolare l’attività neurale4“.
Corre dunque in questa sede l’obbligo di chiedere alle istituzioni di predisporre questi piani di sicurezza o di vietare tali pratiche senza consenso consapevole ed espresso dei destinatari o d’indagare se esistano oggi tali piani.
Tutto ciò, in primis, per evitare che delle nanoparticelle di “upconversion” succitate possano essere in futuro iniettate surrettiziamente nella popolazione, per completare la sperimentazione globale o per escludere che tale azione non sia stata già compiuta in passato.
Non sarebbe una ipotesi tanto assurda dal punto di vista logico pensarlo.
- L’opsina è una proteina transmembrana con sette alfa eliche che viene attivata quando il retinale (antagonista chimico, legato all’opsina e derivato dalla vitamina A) subisce una modificazione nella conformazione molecolare a seguito dell’assorbimento della luce ↩︎
- Le nanoparticelle di upconversion (UCNPs) sono particelle nanoscala (con diametro compreso tra 1 e 100 nm) che mostrano un fenomeno noto come upconversion fotonica. In questo processo, due o più fotoni incidenti di energia relativamente bassa vengono assorbiti e convertiti in un singolo fotone emesso con energia più alta. Di solito, l’assorbimento avviene nell’infrarosso, mentre l’emissione si verifica nelle regioni visibili o ultraviolette dello spettro elettromagnetico ↩︎
- Le UCNPs sono generalmente composte da metalli di transizione dopati con lantanidi o attinidi a base di terre rare. Queste particelle sono di particolare interesse per le loro applicazioni nel bio-imaging in vivo, bio-sensing e nanomedicina. Presentano un’alta efficienza di assorbimento cellulare e una forte capacità di penetrazione ottica nei tessuti profondi, con un ridotto rumore di fondo.
Oltre all’uso in campo medico, le UCNPs hanno potenziali applicazioni anche in fotovoltaica e sicurezza, come il rilevamento nell’infrarosso di materiali pericolosi. Tuttavia, è importante considerare gli effetti tossici e le proprietà delle ligandi stabilizzanti quando si utilizzano queste particelle in applicazioni biologiche ↩︎ - NCBI Bookshelf. A service of the National Library of Medicine, National Institutes of Health. De Brigard F, Sinnott-Armstrong W, editors. Neuroscience and Philosophy. Cambridge (MA): MIT Press; 2022.
7 questioni etiche sollevate dai recenti sviluppi delle neuroscienze: il caso dell’optogenetica Gidon Felsen e Jennifer Blumenthal-Barby. ↩︎
ALU 