מדענים מגלים כיצד לשלוט בגנים אנושיים באמצעות חשמל
- שכונה "חוליה חסרה", צוות חוקרים פיתח "ממשק אלקטרוגני" לשליטה בגנים.
- המאמץ הראשוני משתמש במכשיר המופעל באמצעות סוללה כדי לשלוח זרמים חשמליים המפעילים תגובה בגן ממוקד
- צוות המחקר מאמין שמערכת הממשק האלקטרו-גנטי מציעה יתרונות עבור טיפולי גנים או תאים עתידיים.
חַשְׁמַל יכול להיות כלי רב עוצמה אם אתה משתמש בו בחוכמה - ונראה שצוות חוקרים מ-ETH ציריך באמת יודע איך להשתמש בו. המדענים טוענים שהם פיתחו מודל חדש ומהפכני של משהו שנקרא "ממשק אלקטרוגני", המשתמש בחשמל כדי לשלוט בגנים.
במחקר יצא לאור ב טֶבַע, הצוות אומר שהמחקר מציע את "החוליה החסרה" שתאפשר יצירת מכשירים לבישים המסוגלים לשלוט גנים- עם התמקדות בטיפול במחלות אנושיות באמצעות טיפול גנטי או תאי.
"אנו מאמינים שהטכנולוגיה הזו תאפשר למכשירים אלקטרו-גנטיים לבישים לתכנת ישירות התערבויות מטבוליות", הכותבים כתבתי.
"מערכות אלקטרוניות וביולוגיות פועלות בדרכים שונות בתכלית ואינן מתאימות במידה רבה בגלל היעדר ממשק תקשורת פונקציונלי." הסביר המחברים. "בעוד מערכות ביולוגיות אנלוגיות, מתוכנתות על ידי גנטיקה, מתעדכנות לאט לאט להיות אבולוציה ונשלטות על ידי יונים
זורמות דרך ממברנות מבודדות, מערכות אלקטרוניות הן דיגיטליות, מתוכנתות על ידי תוכנה הניתנת לעדכון ונשלטת על ידי אלקטרונים הזורמים דרך חוטים מבודדים".השניים נפגשים בצורה של טכנולוגיית ויסות המופעלת באמצעות זרם ישיר (DART), ממשק אלקטרו-גנטי המחבר את הדיגיטל עם אנלוגי באמצעות זרם חשמלי להפעלת תגובות גנים ספציפיות. "ממשקים אלקטרוגנטיים שיאפשרו למכשירים אלקטרוניים לשלוט בביטוי הגנים נשארו זהים חוליה חסרה בדרך להתאמה מלאה ותפעול הדדי של העולמות האלקטרונים והגנטיים." המחקר אמר.
העבודה מבוססת על מחקר משנת 2020 יצא לאור ב מַדָע שהראה כיצד השתילו תאי לבלב אנושיים בעכברים עם סוג 1 סוכרת עלול להיות מושפע מחשמל. המטרות של מכשיר 2020 והן החדש היו להחזיר את רמות הגלוקוז בדם של עכברים לרמות מקובלות - והן עבדו.
לפי ל סְגָןעם זאת, העיצוב החדש הוא שדרוג רציני. הוא עדיין משתמש במחטי דיקור מעוררות חשמלית כדי להפעיל את הגנים המדויקים המעורבים בוויסות מינונים של אִינסוּלִין, אבל זה גם יותר יעיל וגם קל לשימוש.
המחקר אומר ש-DART מספק ממשק אלטרוגנטי הפיך ומתכוונן שפועל עם זמין סוללות. "בעיקר," הם כתבתי, "DART דורש מעט מאוד כוח ואנרגיה כוללת כדי לשלוט על ביטוי גנים של מטרה."
התמודדות עם סוכרת שימשה כהוכחה לקונספציה של המכשיר, אך החוקרים מצפים שהמודל יהווה פתרון פשוט למגוון רחב של אתגרים ביו-פרמצבטיים. "אנחנו מאמינים", הם אמר, "ממשקים אלקטרו-גנטיים פשוטים כגון DART המחברים באופן פונקציונלי מערכות ביולוגיות אנלוגיות דִיגִיטָלי למכשירים אלקטרוניים יש הבטחה גדולה למגוון טיפולים עתידיים מבוססי גנים ותאים."
טים ניוקומב הוא עיתונאי שבסיסו בצפון מערב האוקיינוס השקט. הוא מכסה אצטדיונים, נעלי ספורט, ציוד, תשתיות ועוד עבור מגוון פרסומים, כולל Popular Mechanics. הראיונות האהובים עליו כללו ישיבה עם רוג'ר פדרר בשוויץ, קובי בראיינט בלוס אנג'לס וטינקר האטפילד בפורטלנד.
