Naukowcy odkrywają, jak kontrolować ludzkie geny za pomocą elektryczności
- Zespół naukowców, nazwany „brakującym ogniwem”, opracował „interfejs elektrogenetyczny” do kontrolowania genów.
- Początkowy wysiłek wykorzystuje urządzenie zasilane baterią do wysyłania prądów elektrycznych, które aktywują odpowiedź w docelowym genie
- Zespół badawczy jest przekonany, że system interfejsów elektrogenetycznych oferuje korzyści dla przyszłych terapii genowych lub komórkowych.
Elektryczność może być potężnym narzędziem, jeśli używasz go mądrze – a zespół naukowców z ETH Zurich wydaje się naprawdę wiedzieć, jak go używać. Naukowcy twierdzą, że opracowali nowy, rewolucyjny model czegoś, co nazywa się „interfejsem elektrogenetycznym”, który wykorzystuje energię elektryczną do kontrolowania genów.
w badaniu opublikowany W Natura, zespół twierdzi, że badania oferują „brakujące ogniwo”, które pozwoli na stworzenie urządzeń do noszenia, które można kontrolować geny— z naciskiem na leczenie chorób ludzkich za pomocą terapii genowej lub komórkowej.
„Wierzymy, że ta technologia umożliwi noszonym urządzeniom elektrogenetycznym bezpośrednie programowanie interwencji metabolicznych”, autorzy
napisał.„Systemy elektroniczne i biologiczne funkcjonują w radykalnie odmienny sposób i są w dużej mierze niekompatybilne ze względu na brak funkcjonalnego interfejsu komunikacyjnego” wyjaśnione autorzy. „Podczas gdy systemy biologiczne są analogowe, zaprogramowane przez genetykę, powoli aktualizowane przez ewolucję i kontrolowane przez jony przepływające przez izolowane membrany systemy elektroniczne są cyfrowe, programowane przez łatwe do aktualizacji oprogramowanie i kontrolowane przez elektrony przepływające przez izolowane przewody.
Oba spotykają się w formie technologii regulacji uruchamianej prądem stałym (DART), interfejsu elektrogenetycznego, który łączy technologię cyfrową z analog za pomocą prądu elektrycznego do aktywacji określonych odpowiedzi genów. „Interfejsy elektrogenetyczne, które umożliwiłyby urządzeniom elektronicznym kontrolowanie ekspresji genów, pozostają aktualne brakującym ogniwem na drodze do pełnej kompatybilności i interoperacyjności światów elektronicznych i genetycznych” badania powiedział.
Prace opierają się na badaniu z 2020 r opublikowany W Nauka który pokazał, jak wszczepiono ludzkie komórki trzustki myszom z typem 1 cukrzyca może mieć wpływ elektryczność. Celem zarówno urządzenia 2020, jak i nowego było przywrócenie poziomu glukozy we krwi myszy do akceptowalnego poziomu – i zadziałało.
Według Do Wice, jednak nowy projekt jest poważnym ulepszeniem. Nadal używa elektrycznie stymulujących igieł do akupunktury, aby włączyć dokładne geny zaangażowane w regulację dawek insulina, ale jest zarówno bardziej wydajny, jak i łatwy w użyciu.
Badanie mówi, że DART zapewnia odwracalny i przestrajalny interfejs elektrogenetyczny, który działa z łatwo dostępnymi baterie. „Warto zauważyć”, oni napisał, „DART wymaga bardzo małej mocy i ogólnej energii do kontrolowania docelowej ekspresji genów”.
Walka z cukrzycą posłużyła jako dowód koncepcji urządzenia, ale naukowcy oczekują, że model będzie prostym rozwiązaniem dla szerokiego zakresu wyzwań biofarmaceutycznych. „Wierzymy” — oni powiedział, „proste interfejsy elektrogenetyczne, takie jak DART, które funkcjonalnie łączą analogowe systemy biologiczne cyfrowy urządzenia elektroniczne są bardzo obiecujące dla różnych przyszłych terapii opartych na genach i komórkach”.
Tim Newcomb jest dziennikarzem z północno-zachodniego Pacyfiku. Zajmuje się stadionami, tenisówkami, sprzętem, infrastrukturą i nie tylko w różnych publikacjach, w tym w Popular Mechanics. Do jego ulubionych wywiadów należały rozmowy z Rogerem Federerem w Szwajcarii, Kobe Bryantem w Los Angeles i Tinkerem Hatfieldem w Portland.
