Ilmuwan Temukan Cara Mengendalikan Gen Manusia Dengan Listrik
- Dijuluki "mata rantai yang hilang", tim peneliti mengembangkan "antarmuka elektrogenetik" untuk mengontrol gen.
- Upaya awal menggunakan perangkat bertenaga baterai untuk mengirimkan arus listrik yang mengaktifkan respons pada gen yang ditargetkan
- Tim peneliti percaya sistem antarmuka elektrogenetik menawarkan manfaat untuk terapi gen atau sel di masa depan.
Listrik bisa menjadi alat yang ampuh jika Anda menggunakannya dengan bijak—dan tim peneliti dari ETH Zurich tampaknya benar-benar tahu cara menggunakannya. Para ilmuwan mengklaim bahwa mereka telah mengembangkan model baru yang revolusioner dari sesuatu yang disebut "antarmuka elektrogenetik", yang menggunakan listrik untuk mengendalikan gen.
Dalam sebuah penelitian diterbitkan di dalam Alam, tim tersebut mengatakan bahwa penelitian tersebut menawarkan "mata rantai yang hilang" yang akan memungkinkan terciptanya perangkat yang dapat dipakai yang mampu mengendalikan gen—dengan fokus pada pengobatan penyakit manusia melalui terapi gen atau sel.
“Kami percaya teknologi ini akan memungkinkan perangkat elektrogenetik yang dapat dipakai untuk secara langsung memprogram intervensi metabolisme,” para penulis menulis.
“Sistem elektronik dan biologis berfungsi dengan cara yang sangat berbeda dan sebagian besar tidak kompatibel karena kurangnya antarmuka komunikasi fungsional,” dijelaskan penulis. “Sedangkan sistem biologis adalah analog, diprogram oleh genetika, diperbarui perlahan menjadi evolusi dan dikendalikan oleh ion mengalir melalui membran berinsulasi, sistem elektronik bersifat digital, diprogram oleh perangkat lunak yang mudah diperbarui dan dikendalikan oleh elektron yang mengalir melalui kabel berinsulasi.”
Keduanya bertemu dalam bentuk Direct Current-Actuated Regulation Technology (DART), sebuah antarmuka elektrogenetik yang menghubungkan digital dengan analog dengan menggunakan arus listrik untuk mengaktifkan respon gen tertentu. “Antarmuka elektrogenetik yang memungkinkan perangkat elektronik untuk mengontrol ekspresi gen tetap ada tautan yang hilang di jalur menuju kompatibilitas penuh dan interoperabilitas dunia elektronik dan genetik,” pembelajaran dikatakan.
Pekerjaan dibangun berdasarkan studi tahun 2020 diterbitkan di dalam Sains yang menunjukkan bagaimana sel pankreas manusia ditanamkan pada tikus dengan tipe 1 diabetes dapat dipengaruhi oleh listrik. Tujuan dari perangkat tahun 2020 dan yang baru adalah mengembalikan kadar glukosa darah tikus ke tingkat yang dapat diterima — dan berhasil.
Menurut ke KeburukanNamun, desain baru ini merupakan peningkatan yang serius. Itu masih menggunakan jarum akupunktur yang merangsang secara elektrik untuk mengaktifkan gen yang tepat yang terlibat dalam pengaturan dosis insulin, tetapi lebih efisien dan mudah digunakan.
Studi tersebut mengatakan bahwa DART menyediakan antarmuka eletrogenetik reversibel dan merdu yang beroperasi dengan tersedia baterai. “Terutama,” mereka menulis, "DART membutuhkan daya yang sangat kecil dan energi keseluruhan untuk mengontrol ekspresi gen target."
Mengatasi diabetes berfungsi sebagai pembuktian konsep perangkat, tetapi para peneliti berharap model tersebut menjadi solusi langsung untuk berbagai tantangan biofarmasi. “Kami percaya,” mereka dikatakan, “antarmuka elektrogenetik sederhana seperti DART yang secara fungsional menghubungkan sistem biologis analog dengan digital perangkat elektronik sangat menjanjikan untuk berbagai terapi berbasis gen dan sel di masa depan.”
Tim Newcomb adalah jurnalis yang berbasis di Pacific Northwest. Dia meliput stadion, sepatu kets, perlengkapan, infrastruktur, dan lainnya untuk berbagai publikasi, termasuk Popular Mechanics. Wawancara favoritnya termasuk duduk bersama Roger Federer di Swiss, Kobe Bryant di Los Angeles, dan Tinker Hatfield di Portland.
