اكتشف العلماء كيفية التحكم في الجينات البشرية بالكهرباء
- قام فريق من الباحثين، الذين أطلق عليهم اسم "الحلقة المفقودة"، بتطوير "واجهة كهرومغناطيسية" للتحكم في الجينات.
- يستخدم الجهد الأولي جهازًا يعمل بالبطارية لإرسال تيارات كهربائية تعمل على تنشيط الاستجابة في الجين المستهدف
- يعتقد فريق البحث أن نظام الواجهة الكهربية يوفر فوائد للعلاجات الجينية أو الخلوية المستقبلية.
كهرباء يمكن أن تكون أداة قوية إذا استخدمتها بحكمة، ويبدو أن فريقًا من الباحثين من ETH Zurich يعرفون حقًا كيفية استخدامها. يدعي العلماء أنهم طوروا نموذجًا ثوريًا جديدًا لما يسمى "الواجهة الكهرومغناطيسية"، والتي تستخدم الكهرباء للتحكم في الجينات.
في دراسة نشرت في طبيعةويقول الفريق إن البحث يقدم "الحلقة المفقودة" التي ستسمح بإنشاء أجهزة يمكن ارتداؤها قادرة على التحكم الجينات- مع التركيز على علاج الأمراض التي تصيب الإنسان من خلال العلاج الجيني أو العلاج بالخلايا.
يقول المؤلفون: "نعتقد أن هذه التكنولوجيا ستمكن الأجهزة الكهروكيميائية القابلة للارتداء من برمجة التدخلات الأيضية بشكل مباشر". كتب.
"تعمل الأنظمة الإلكترونية والبيولوجية بطرق مختلفة جذريًا وغير متوافقة إلى حد كبير بسبب عدم وجود واجهة اتصال وظيفية".
يلتقي الاثنان في شكل تقنية تنظيم التشغيل المباشر بالتيار (DART)، وهي واجهة كهرومغناطيسية تربط الرقمي مع العالم الخارجي. التناظرية باستخدام التيار الكهربائي لتنشيط استجابات جينية محددة. "تظل الواجهات الكهرومغناطيسية التي من شأنها تمكين الأجهزة الإلكترونية من التحكم في التعبير الجيني هي الحل الحلقة المفقودة في الطريق إلى التوافق الكامل وقابلية التشغيل البيني للعالمين الإلكتروني والجيني. الدراسة قال.
يعتمد العمل على دراسة عام 2020 نشرت في علوم والتي أظهرت كيفية زرع خلايا البنكرياس البشرية في الفئران من النوع الأول السكري يمكن أن تتأثر بالكهرباء. كانت أهداف كل من جهاز 2020 والجهاز الجديد هي إعادة مستويات الجلوكوز في الدم لدى الفئران إلى مستويات مقبولة، وقد نجحوا.
حسب ل نائبومع ذلك، فإن التصميم الجديد يعد ترقية جدية. ولا يزال يستخدم إبر الوخز بالإبر المحفزة كهربائيًا لتشغيل الجينات الدقيقة المشاركة في تنظيم جرعات الدواء. الأنسولين، ولكنه أكثر كفاءة وسهل الاستخدام.
تقول الدراسة أن DART توفر واجهة إلتروجينية قابلة للعكس وقابلة للضبط تعمل بسهولة البطاريات. "على وجه الخصوص،" هم كتب"تتطلب DART القليل جدًا من الطاقة والطاقة الإجمالية للتحكم في التعبير الجيني المستهدف."
كان التعامل مع مرض السكري بمثابة إثبات لمفهوم الجهاز، لكن الباحثين يتوقعون أن يكون النموذج حلاً مباشرًا لمجموعة واسعة من التحديات الصيدلانية الحيوية. "نحن نؤمن" هم قال"واجهات كهروجينية بسيطة مثل DART التي تربط وظيفيًا الأنظمة البيولوجية التناظرية رقمي تحمل الأجهزة الإلكترونية وعدًا كبيرًا لمجموعة متنوعة من العلاجات المستقبلية القائمة على الجينات والخلايا.
تيم نيوكومب صحفي مقيم في شمال غرب المحيط الهادئ. وهو يغطي الملاعب والأحذية الرياضية والعتاد والبنية التحتية والمزيد لمجموعة متنوعة من المنشورات، بما في ذلك Popular Mechanics. وشملت مقابلاته المفضلة لقاءات مع روجر فيدرر في سويسرا، وكوبي براينت في لوس أنجلوس، وتينكر هاتفيلد في بورتلاند.
