Teadlased avastavad, kuidas juhtida inimese geene elektri abil
- "Puuduvaks lüliks" tituleeritud teadlaste meeskond töötas geenide juhtimiseks välja "elektrogeneetilise liidese".
- Esialgne jõupingutus kasutab akutoitega seadet elektrivoolude saatmiseks, mis aktiveerivad vastuse sihtgeenis
- Uurimisrühm usub, et elektrogeneetilise liidese süsteem pakub kasu tulevaste geeni- või rakuteraapiate jaoks.
Elekter võib olla võimas tööriist, kui kasutate seda targalt – ja ETH Zürichi teadlaste meeskond näib tõesti teadvat, kuidas seda kasutada. Teadlased väidavad, et nad on välja töötanud revolutsiooniliselt uue mudeli, mida nimetatakse "elektrogeneetiliseks liideseks", mis kasutab geenide juhtimiseks elektrit.
Uuringus avaldatud sisse Loodus, ütleb meeskond, et uuring pakub "puuduvat lüli", mis võimaldab luua kantavaid seadmeid, mida saab juhtida geenid— keskendudes inimeste haiguste ravile geeni- või rakuteraapia abil.
"Usume, et see tehnoloogia võimaldab kantavatel elektrogeneetilistel seadmetel metaboolseid sekkumisi otseselt programmeerida, " autorid kirjutas.
"Elektroonilised ja bioloogilised süsteemid toimivad radikaalselt erineval viisil ja on suures osas kokkusobimatud funktsionaalse sideliidese puudumise tõttu." selgitas autorid. "Kuigi bioloogilised süsteemid on analoogsed, on geneetika programmeeritud, ajakohastatakse neid aeglaselt ja neid juhib evolutsioon ioonid läbi isoleeritud membraanide voolavad elektroonilised süsteemid on digitaalsed, programmeeritud kergesti uuendatava tarkvaraga ja neid juhivad läbi isoleeritud juhtmete voolavad elektronid.
Need kaks kohtuvad alalisvooluga reguleerimise tehnoloogia (DART) kujul – elektrogeneetilise liidese, mis ühendab digitaalse analoog kasutades elektrivoolu spetsiifiliste geenireaktsioonide aktiveerimiseks. "Elektrogeneetilised liidesed, mis võimaldavad elektroonilistel seadmetel geeniekspressiooni kontrollida, jäävad alles puuduv lüli elektroonilise ja geneetilise maailma täieliku ühilduvuse ja koostalitlusvõime poole. Uuring ütles.
Töö põhineb 2020. aasta uuringul avaldatud sisse Teadus mis näitas, kuidas siirdati inimese pankrease rakke 1. tüüpi hiirtele diabeet võib elekter mõjutada. Nii 2020. aasta seadme kui ka uue seadme eesmärk oli viia hiirte veresuhkru tase vastuvõetavale tasemele – ja need töötasid.
Vastavalt juurde Viceuus disain on aga tõsine uuendus. See kasutab endiselt elektriliselt stimuleerivaid nõelravi nõelu, et lülitada sisse täpsed geenid, mis on seotud dooside reguleerimisega. insuliini, kuid see on nii tõhusam kui ka hõlpsamini kasutatav.
Uuring ütleb, et DART pakub pööratavat ja häälestatavat elektrogeneetilist liidest, mis töötab hõlpsasti kättesaadavaga patareid. "Märkimisväärne," nad kirjutas, "DART vajab sihtgeeni ekspressiooni kontrollimiseks väga vähe jõudu ja üldist energiat."
Diabeedi vastu võitlemine oli seadme kontseptsiooni tõestus, kuid teadlased loodavad, et mudel on lihtne lahendus paljudele biofarmatseutilistele väljakutsetele. "Me usume," nad ütles, “lihtsad elektrogeneetilised liidesed, nagu DART, mis funktsionaalselt ühendavad analoogseid bioloogilisi süsteeme digitaalne elektroonilistel seadmetel on palju lubadusi mitmesuguste tulevaste geeni- ja rakupõhiste ravimeetodite jaoks.
Tim Newcomb on Vaikse ookeani loodeosas asuv ajakirjanik. Ta käsitleb staadioneid, tosse, varustust, infrastruktuuri ja palju muud mitmesuguste väljaannete jaoks, sealhulgas Popular Mechanics. Tema lemmikintervjuud on hõlmanud istumisi Roger Federeriga Šveitsis, Kobe Bryantiga Los Angeleses ja Tinker Hatfieldiga Portlandis.
