APLICAREA CANALORODOPSINEI ÎN OPTOGENETICĂ - O METODĂ CONTEMPORANĂ DE TRATAMENT MOLECULAR

Abstract

Introducere. Canalorodopsina este o proteină sensibilă la lumină, care a apărut ca un fenomen promiţător în op-togenetică, permiţând controlul precis al activităţii neuronale prin lumină. Aceasta a deschis noi strategii terapeutice pentru tratarea anumitor tulburări neurologice şi restabilirea vederii pierdute. Scop. De a analiza aplicarea actuală a canalorodopsinei în terapia optogenetică avansată şi de a explora potenţialul său clinic în neurologie, oftalmologie şi pentru restabilirea vederii. Material şi metode. Materialul a fost colectat utilizând surse bibliografice biomedicale recenzate, inclusiv PubMed, Scopus şi Web of Science, Oxford Academic, Google Scholar, Science Direct, Springer Nature şi BioMed Central. Cercetarea se bazează pe 18 articole selectate. Toate sursele analizate au fost publicate în perioada 2015-2025. Rezultate. În optogenetică, Canalorodopsina-2 (ChR2) şi Canalorodopsinele cu lungime de undă lungă, cum ar fi Canalorodopsina-1, Volvox Canalorodopsina-1 şi ChrimsonR permit vizualizarea şi controlul activităţii neuronale. Activatea de lumină în spectrele albastru şi roşu, este promiţătoare în tratamentul epilepsiei, stimularea ChR2 în hipocampus reduce frecvenţa crizelor. ChrimsonR, transmis prin virus adeno-asociat, restabileşte sensibilitatea la lumină la pacienţii cu retinitis pigmentosa. O provocare care rămâne de rezolvat pentru o aplicare clinică pe scară largă a canalorodopsinei este fenomenul de suprapunere spectrală cu indicatorii de calciu. Concluzii. Utilizarea canalorodopsinei în terapia optogenetică este o metodă promiţătoare pentru tratamentul tulburărilor vizuale, cum ar fi retinitis pigmentosa, şi al bolilor neurologice - epilepsia. Totuşi, problema suprapunerii spectrale trebuie să fie rezolvată pentru o utilizare clinică mai largă.

Introduction. Channelrhodopsin is a light-sensitive protein that has emerged as a key tool in optogenetics, enabling precise control of neuronal activity using light. It has opened novel therapeutic possibilities for treating certain neurological disorders, modeling their symptoms and restoring lost vision. Objective. To analyze the current application of channelrhodopsin in advanced optogenetic therapy and explore its clinical potential in neurology and ophthalmology and vision restoration. Material and methods. The material was collected using peer-reviewed biomedical bibliographic sources including PubMed, Scopus, Web of Science, Oxford Academic, Google Scholar, ScienceDirect, Springer Nature and BioMed Central. This comprehensive study is based on 18 selected articles. All analyzed sources were published in the period of 2015-2025. Results. In optogenetics Channelrhodopsine-2 (ChR2) and long-wavelength channelrhodopsins such as Channelrhodopsine-1, Volvox Channelrhodopsine-1 and ChrimsonRenable visualization and to control neuronal activity. Activated by light in the blue and red spectra they show promise in epilepsy treatment with ChR2 stimulation in the hippocampus reducing seizure frequency. ChrimsonR, delivered via ade-no-associated virus, restores light sensitivity in patients with retinitis pigmentosa. A challenge remains to be solved for a large clinical application of channelrhodopsin, is the phenomenon of spectral overlapping with calcium indicators. Conclusion. Application of channelrhodopsine in op-togenetic therapy is a promising molecular treatment for visual impairment, such as retinitis pigmentosa and neurological diseases, such as epilepsy. However, for broader medical use in clinical settings, spectral overlap must be addressed.