17 - 18 вересня 2019 р. у Коледж де Франс (м. Париж, Франція) відбулась Перша наукова зустріч з використання методу оптогенетики, організована корпорацією Інскопікс (США), у якій взяв участь завідувач кафедри онкології НМАПО імені П. Л. Шупика проф. С. Мясоєдов. Подія містила найновішу презентацію методу, оригінальні доповіді з кількох країн Європи та постерну сесію.

Oптогенетичний метод становить прогресивну революційну інновацію із започаткуванням фізіологічного експерименту з метою вивчення та модуляції зажиттєвих клітинних та молекулярних механізмів. Зокрема, це стосується високошвидкісного in vivo імеджінгу кальцію задля визначення нейрональної та нейрогенної активності клітин мозку на моделях експериментальних тварин.

Іони кальцію відіграють непересічну роль у біології нейронів, регуляції різноманітних процесів у клітині, таких як екзоцитоз пресинаптичних пухирців, синаптична пластичність та транскрипція генів. Загальний рівень кальцію у нейронах визначається кінцевим співвідношенням поміж інфлюксом кальцієвих іонів та їхнім вивільненням крізь канали у клітинній мембрані та рецепторах, розташованих вздовж всього тіла клітини, гілок дендритів та синаптичних закінчень. Концентрація кальцію у середині нейронів мозку може швидко збільшуватися у багато разів. Подібна зміна може виявлятися засобами імеджінгу флюорофорів, що кон´юговані із кальцій-зв´язуючими білками або іншими кальцій-чутливими молекулами. Коли такий білок або молекула зв´язує кальцій, змінюється їхня люмінесценція або флюоресценція, що вдається візуалізувати за допомогою флуоресцентної мікроскопії або іншими оптичними методами. Вказані індикатори можуть також бути ендогенно експресовані усередині клітин після здійснення їхньої генетичної модифікації в результаті введення вірусних векторів або за використання трансгенних експериментальних організмів. У числі останніх досягнень у царині in vivo iмеджінгу кальцієвих індикаторів у мозку за допомогою вірусних векторів особливу увагу привертає інноваційна технологія зажиттєвого проведення мініатюризованої флуоресцентної мікроскопії. Після запровадження цього різновиду мікроскопії з´явилась можливість вивчення нейрональної активності in vivo, застосовуючи кальцієвий імеджінг живих інтактних клітин, розташованих усередині живих тканин та підданих різноманітним експериментальним умовам. Сьогодні зажиттєва мікроскопія набула поширення у фундаментальній неврології, хоча існують значні обмеження щодо проведення великих експериментальних досліджень мозку з використанням традиційної мікроскопії. Тому, задля поліпшення доступності, якості виконання та виходу подібного експерименту, спрямованого на ідентифікацію подій нейрогенезу, планується використання мініатюризованого флуоресцентного мікроскопу із дизайном, що дозволяє проведення зажиттєвого моніторингу та високошвидкісного трекінгу нейрональної динаміки та нейрогенної активності. Встановлені принципи мікрооптики та напівпровідникової оптоелектроніки складають основу використання мініатюризованих мікроскопів масою у 1,9 г, які можна утримувати кінчиками пальців. До того ж, у додаток до створення динамічного високошвидкісного імеджінгу мозку, завдячуючи розробленим новим цифровим впровадженням стала доступною мініатюризована інтеграція світлової мікроскопії, зокрема діагностика, заснована на отриманні зображень та скринінгу. Tаким чином, використання зажиттєвої мініатюризованої мікроскопії дозволить ініціювати фундаментально новий підхід у дослідженні зрілих функціональних багатонейрональних комплексів, а також моніторинг нейронально-гліально-імунної активності усередині клітин впродовж перебігу фізіологічних та патологічних процесів.