Vědci objevili, jak ovládat lidské geny pomocí elektřiny
- Tým výzkumníků nazvaný „chybějící článek“ vyvinul „elektrogenetické rozhraní“ pro ovládání genů.
- Počáteční úsilí využívá zařízení napájené bateriemi k vysílání elektrických proudů, které aktivují reakci v cíleném genu
- Výzkumný tým věří, že systém elektrogenetického rozhraní nabízí výhody pro budoucí genové nebo buněčné terapie.
Elektřina může být mocným nástrojem, pokud jej používáte moudře – a zdá se, že tým výzkumníků z ETH Zurich opravdu ví, jak jej používat. Vědci tvrdí, že vyvinuli nový revoluční model něčeho, co se nazývá „elektrogenetické rozhraní“, které využívá elektřinu k ovládání genů.
Ve studiu zveřejněno v Příroda, tým říká, že výzkum nabízí „chybějící článek“, který umožní vytvoření nositelných zařízení schopných ovládání geny—se zaměřením na léčbu lidských nemocí prostřednictvím genové nebo buněčné terapie.
"Věříme, že tato technologie umožní nositelným elektrogenetickým zařízením přímo programovat metabolické zásahy," autoři napsal.
„Elektronické a biologické systémy fungují radikálně odlišnými způsoby a jsou do značné míry nekompatibilní kvůli nedostatku funkčního komunikačního rozhraní,“
vysvětlil autoři. „Zatímco biologické systémy jsou analogové, naprogramované genetikou, pomalu aktualizované evolucí a řízené ionty elektronické systémy protékající izolovanými membránami jsou digitální, programované snadno aktualizovatelným softwarem a řízené elektrony proudícími přes izolované dráty.Oba se setkávají ve formě technologie regulace stejnosměrným proudem (DART), elektrogenetického rozhraní, které spojuje digitální s analogový pomocí elektrického proudu k aktivaci specifických genových odpovědí. „Elektrogenetická rozhraní, která by umožnila elektronickým zařízením řídit genovou expresi, zůstávají zachována chybějící článek na cestě k plné kompatibilitě a interoperabilitě elektronického a genetického světa,“ studie řekl.
Práce vychází ze studie z roku 2020 zveřejněno v Věda který ukázal, jak implantované lidské pankreatické buňky do myší s typem 1 cukrovka mohla být ovlivněna elektřinou. Cílem zařízení pro rok 2020 i nového bylo vrátit hladinu glukózy v krvi myší na přijatelnou úroveň – a fungovaly.
Podle na Svěrák, nicméně nový design je vážným vylepšením. Stále používá elektricky stimulující akupunkturní jehly k zapnutí přesných genů zapojených do regulace dávek inzulín, ale je efektivnější a snadno použitelný.
Studie říká, že DART poskytuje reverzibilní a laditelné elektrogenetické rozhraní, které funguje se snadno dostupným baterie. "Pozorně," oni napsal"DART vyžaduje velmi málo energie a celkové energie k řízení exprese cílových genů."
Řešení diabetu sloužilo jako důkaz koncepce zařízení, ale výzkumníci očekávají, že model bude přímým řešením pro širokou škálu biofarmaceutických problémů. "Věříme," oni řekl„jednoduchá elektrogenetická rozhraní, jako je DART, která funkčně propojují analogové biologické systémy s digitální elektronická zařízení jsou velkým příslibem pro řadu budoucích genových a buněčných terapií.“
Tim Newcomb je novinář působící na severozápadě Pacifiku. Pokrývá stadiony, tenisky, vybavení, infrastrukturu a další pro různé publikace, včetně Popular Mechanics. Mezi jeho oblíbené rozhovory patřily sit-downy s Rogerem Federerem ve Švýcarsku, Kobe Bryantem v Los Angeles a Tinkerem Hatfieldem v Portlandu.
