Gli scienziati scoprono come controllare i geni umani con l'elettricità
- Soprannominata “l’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 bersaglio
- Il gruppo di ricerca ritiene che il sistema di interfaccia elettrogenetica offra vantaggi per future terapie genetiche o cellulari.
Elettricità può essere uno strumento potente se usato 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.
“Crediamo che questa tecnologia consentirà ai dispositivi elettrogenetici indossabili di programmare direttamente interventi metabolici”, 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 dall’evoluzione ioni scorrendo attraverso membrane isolate, i sistemi elettronici sono digitali, programmati da software facilmente aggiornabili e controllati da elettroni che fluiscono attraverso fili isolati.
I due si incontrano sotto forma di tecnologia di regolazione attuata in corrente continua (DART), un'interfaccia elettrogenetica che collega il digitale con il analogico utilizzando la corrente elettrica per attivare risposte genetiche specifiche. “Le interfacce elettrogenetiche che consentirebbero ai dispositivi elettronici di controllare l’espressione genetica rimangono le attuali 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 sono state impiantate cellule pancreatiche umane nei topi con il tipo 1 diabete potrebbe essere influenzato dall'elettricità. Gli obiettivi sia del dispositivo 2020 che di quello nuovo erano di riportare i livelli di glucosio nel sangue dei topi a livelli accettabili, e hanno funzionato.
Secondo A Vice, tuttavia, il nuovo design rappresenta un aggiornamento serio. Utilizza ancora aghi di agopuntura stimolanti elettricamente per attivare i geni esatti coinvolti nella regolazione delle dosi insulina, ma è allo stesso tempo più efficiente e facile da usare.
Lo studio afferma che DART fornisce un'interfaccia elettrogenetica reversibile e sintonizzabile che funziona con risorse prontamente disponibili batterie. "In particolare", loro ha scritto, "DART richiede pochissima potenza ed energia complessiva per controllare l'espressione del gene bersaglio."
La lotta al diabete è servita come prova di concetto del dispositivo, ma i ricercatori si aspettano che il modello sia una soluzione semplice a un’ampia gamma di sfide biofarmaceutiche. "Noi crediamo", loro disse, “semplici interfacce elettrogenetiche come DART che interconnettono funzionalmente sistemi biologici analogici con digitale i dispositivi elettronici rappresentano una grande promessa per una varietà di future terapie genetiche e cellulari”.
Tim Newcomb è un giornalista con sede nel Pacifico nordoccidentale. Si occupa di stadi, scarpe da ginnastica, attrezzature, infrastrutture e altro ancora 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.
