Ученые открыли, как управлять человеческими генами с помощью электричества
- Группа исследователей, получившая название «недостающее звено», разработала «электрогенетический интерфейс» для управления генами.
- Первоначальная попытка использует устройство с батарейным питанием для отправки электрических токов, которые активируют ответ в целевом гене.
- Исследовательская группа считает, что система электрогенетического интерфейса предлагает преимущества для будущей генной или клеточной терапии.
Электричество может быть мощным инструментом, если использовать его с умом, и команда исследователей из ETH Zurich, кажется, действительно знает, как его использовать. Ученые утверждают, что они разработали революционно новую модель того, что называется «электрогенетический интерфейс», который использует электричество для управления генами.
В исследовании опубликовано в Природа, команда говорит, что исследование предлагает «недостающее звено», которое позволит создавать носимые устройства, способные управлять гены— с упором на лечение заболеваний человека с помощью генной или клеточной терапии.
«Мы считаем, что эта технология позволит носимым электрогенетическим устройствам напрямую программировать метаболические вмешательства», — говорят авторы. написал.
«Электронные и биологические системы функционируют совершенно по-разному и во многом несовместимы из-за отсутствия функционального коммуникационного интерфейса». объяснил авторы. «В то время как биологические системы являются аналоговыми, запрограммированными генетикой, медленно обновляющимися в ходе эволюции и контролируемыми ионы Электронные системы, протекающие через изолированные мембраны, являются цифровыми, программируются с помощью легко обновляемого программного обеспечения и управляются электронами, протекающими по изолированным проводам».
Они встречаются в форме технологии регулирования постоянного тока (DART), электрогенетического интерфейса, который соединяет цифровое с аналог с помощью электрического тока для активации специфических реакций генов. «Электрогенетические интерфейсы, которые позволили бы электронным устройствам контролировать экспрессию генов, остаются недостающее звено на пути к полной совместимости и интероперабельности электронного и генетического миров». изучение сказал.
Работа основана на исследовании 2020 года. опубликовано в Наука которые показали, как клетки поджелудочной железы человека имплантировали мышам с типом 1 диабет может пострадать от электричества. Цели как устройства 2020 года, так и нового устройства заключались в том, чтобы вернуть уровень глюкозы в крови мышей до приемлемого уровня, и они сработали.
Согласно к Порок, тем не менее, новый дизайн является серьезным обновлением. Он по-прежнему использует электростимулирующие иглы для акупунктуры, чтобы активировать точные гены, участвующие в регулировании доз. инсулин, но он более эффективен и прост в использовании.
В исследовании говорится, что DART обеспечивает обратимый и настраиваемый электрогенетический интерфейс, который работает с легкодоступными батареи. «Примечательно, что они написал, «DART требует очень мало мощности и общей энергии для контроля экспрессии целевого гена».
Борьба с диабетом послужила проверкой концепции устройства, но исследователи ожидают, что модель станет прямым решением широкого круга биофармацевтических задач. «Мы верим», — они сказал, «простые электрогенетические интерфейсы, такие как DART, которые функционально соединяют аналоговые биологические системы с цифровой электронные устройства открывают большие перспективы для различных будущих генных и клеточных методов лечения».
Тим Ньюкомб — журналист, работающий на Тихоокеанском Северо-Западе. Он освещает стадионы, кроссовки, экипировку, инфраструктуру и многое другое для различных изданий, включая Popular Mechanics. Среди его любимых интервью были встречи с Роджером Федерером в Швейцарии, Коби Брайантом в Лос-Анджелесе и Тинкер Хэтфилд в Портленде.
