Forskere oppdager hvordan man kan kontrollere menneskelige gener med elektrisitet

• Et team av forskere, kalt en "missing link", utviklet et "elektrogenetisk grensesnitt" for å kontrollere gener.
• Den første innsatsen bruker en batteridrevet enhet for å sende elektriske strømmer som aktiverer en respons i et målrettet gen
• Forskerteamet mener det elektrogenetiske grensesnittsystemet gir fordeler for fremtidige gen- eller celleterapier.

---

Elektrisitet kan være et kraftig verktøy hvis du bruker det klokt – og et team av forskere fra ETH Zürich ser ut til å virkelig vite hvordan det skal brukes. Forskerne hevder at de har utviklet en revolusjonerende ny modell av noe som kalles et "elektrogenetisk grensesnitt", som bruker elektrisitet til å kontrollere gener.

I en studie publisert i Natur, sier teamet at forskningen tilbyr den "manglende lenken" som vil tillate å lage bærbare enheter som er i stand til å kontrollere gener-med fokus på behandling av menneskelig sykdom gjennom gen- eller celleterapi.

---

---

"Vi tror denne teknologien vil gjøre det mulig for bærbare elektrogenetiske enheter å programmere metabolske intervensjoner direkte," forfatterne skrev.

"Elektroniske og biologiske systemer fungerer på radikalt forskjellige måter og er stort sett inkompatible på grunn av mangelen på et funksjonelt kommunikasjonsgrensesnitt," forklart forfatterne. "Mens biologiske systemer er analoge, programmert av genetikk, oppdateres sakte bli evolusjon og kontrollert av ioner Elektroniske systemer som strømmer gjennom isolerte membraner er digitale, programmert av lett oppdateringsbar programvare og kontrollert av elektroner som strømmer gjennom isolerte ledninger.

De to møtes i form av likestrømsaktivert reguleringsteknologi (DART), et elektrogenetisk grensesnitt som forbinder det digitale med analog ved å bruke elektrisk strøm for å aktivere spesifikke genresponser. "Elektrogenetiske grensesnitt som vil gjøre det mulig for elektroniske enheter å kontrollere genuttrykk er fortsatt de manglende ledd i veien til full kompatibilitet og interoperabilitet av den elektroniske og genetiske verdenen,» studien sa.

Arbeidet bygger på en studie fra 2020 publisert i Vitenskap som viste hvordan man implanterte menneskelige bukspyttkjertelceller i mus med type 1 diabetes kan bli påvirket av elektrisitet. Målene for både 2020-enheten og den nye var å få museblodsukkernivået tilbake til akseptable nivåer – og de fungerte.

---

---

I henhold til Vice, men det nye designet er en seriøs oppgradering. Den bruker fortsatt elektrisk stimulerende akupunkturnåler for å slå på de eksakte genene som er involvert i å regulere doser av insulin, men det er både mer effektivt og enkelt å bruke.

Studien sier at DART gir et reversibelt og justerbart elektrogenetisk grensesnitt som opererer med lett tilgjengelig batterier. "Spesielt," de skrev, "DART krever svært lite kraft og total energi for å kontrollere målgenuttrykk."

Å takle diabetes fungerte som enhetens proof-of-concept, men forskerne forventer at modellen er en enkel løsning på et bredt spekter av biofarmasøytiske utfordringer. "Vi tror," de sa, "enkle elektrogenetiske grensesnitt som DART som funksjonelt kobler sammen analoge biologiske systemer med digital elektroniske enheter har store løfter for en rekke fremtidige gen- og cellebaserte terapier."

---