Gli scienziati scoprono come controllare i geni umani con l'elettricità
- Soprannominato un "anello mancante", un team di ricercatori ha sviluppato una "interfaccia elettrogenetica" per controllare i geni.
- Lo sforzo iniziale utilizza un dispositivo alimentato a batteria per inviare correnti elettriche che attivano una risposta in un gene mirato
- Il team di ricerca ritiene che il sistema di interfaccia elettrogenetica offra vantaggi per future terapie geniche o cellulari.
Elettricità può essere uno strumento potente se lo usi con saggezza e un team di ricercatori dell'ETH di Zurigo sembra sapere davvero come usarlo. Gli scienziati affermano di aver sviluppato un nuovo modello rivoluzionario di qualcosa chiamato "interfaccia elettrogenetica", che utilizza l'elettricità per controllare i geni.
In uno studio pubblicato In Natura, il team afferma che la ricerca offre "l'anello mancante" che consentirà la creazione di dispositivi indossabili in grado di controllare geni—con particolare attenzione al trattamento delle malattie umane attraverso la terapia genica o cellulare.
"Riteniamo che questa tecnologia consentirà ai dispositivi elettrogenetici indossabili di programmare direttamente gli interventi metabolici", affermano gli autori ha scritto.
"I sistemi elettronici e biologici funzionano in modi radicalmente diversi e sono in gran parte incompatibili a causa della mancanza di un'interfaccia di comunicazione funzionale", spiegato gli autori. “Mentre i sistemi biologici sono analogici, programmati dalla genetica, aggiornati lentamente dall'evoluzione e controllati da ioni scorrendo attraverso membrane isolate, i sistemi elettronici sono digitali, programmati da software facilmente aggiornabili e controllati da elettroni che scorrono attraverso fili isolati”.
I due si incontrano sotto forma di tecnologia di regolazione attuata da corrente continua (DART), un'interfaccia elettrogenetica che collega il digitale con il analogico utilizzando la corrente elettrica per attivare specifiche risposte geniche. “Le interfacce elettrogenetiche che consentirebbero ai dispositivi elettronici di controllare l'espressione genica rimangono le anello mancante nel percorso verso la piena compatibilità e interoperabilità dei mondi elettronico e genetico", lo studio disse.
Il lavoro si basa su uno studio del 2020 pubblicato In Scienza che ha mostrato come cellule pancreatiche umane impiantate nei topi con tipo 1 diabete potrebbero essere influenzati dall'elettricità. Gli obiettivi sia del dispositivo 2020 che di quello nuovo erano riportare i livelli di glucosio nel sangue dei topi a livelli accettabili e hanno funzionato.
Secondo A Vice, tuttavia, il nuovo design è un serio aggiornamento. Utilizza ancora aghi di agopuntura elettricamente stimolanti per attivare gli esatti geni coinvolti nella regolazione delle dosi di insulina, ma è sia più efficiente che facile da usare.
Lo studio afferma che DART fornisce un'interfaccia elettrogenetica reversibile e sintonizzabile che opera con prontamente disponibile batterie. "In particolare", loro ha scritto, "DART richiede pochissima potenza ed energia complessiva per controllare l'espressione genica bersaglio".
Affrontare il diabete è servito come prova del concetto del dispositivo, ma i ricercatori si aspettano che il modello rappresenti una soluzione diretta a un'ampia gamma di sfide biofarmaceutiche. "Crediamo", loro disse, “semplici interfacce elettrogenetiche come DART che interconnettono funzionalmente sistemi biologici analogici con digitale i dispositivi elettronici sono molto promettenti per una varietà di future terapie basate su geni e cellule”.
Tim Newcomb è un giornalista con sede nel nord-ovest del Pacifico. Copre stadi, scarpe da ginnastica, attrezzature, infrastrutture e altro per una varietà di pubblicazioni, tra cui Popular Mechanics. Le sue interviste preferite includono incontri con Roger Federer in Svizzera, Kobe Bryant a Los Angeles e Tinker Hatfield a Portland.
