Ученые открыли, как управлять человеческими генами с помощью электричества
- Названная «недостающим звеном», группа исследователей разработала «электрогенетический интерфейс» для управления генами.
- Первоначальная попытка использует устройство с батарейным питанием для отправки электрических токов, которые активируют реакцию в целевом гене.
- Исследовательская группа считает, что система электрогенетического интерфейса предлагает преимущества для будущей генной или клеточной терапии.
Электричество может стать мощным инструментом, если использовать его с умом, и команда исследователей из ETH Zurich, похоже, действительно знает, как его использовать. Ученые утверждают, что они разработали новую революционную модель так называемого «электрогенетического интерфейса», который использует электричество для управления генами.
В исследовании опубликовано в ПриродаКоманда утверждает, что исследование предлагает «недостающее звено», которое позволит создать носимые устройства, способные контролировать гены— с акцентом на лечение заболеваний человека с помощью генной или клеточной терапии.
«Мы считаем, что эта технология позволит носимым электрогенетическим устройствам напрямую программировать метаболические вмешательства», — авторы. написал.
«Электронные и биологические системы функционируют радикально по-разному и во многом несовместимы из-за отсутствия функционального интерфейса связи». объяснил авторы. «Хотя биологические системы являются аналогами, запрограммированы генетикой, медленно обновляются в ходе эволюции и контролируются ионы Электронные системы, проходящие через изолированные мембраны, являются цифровыми, программируются с помощью легко обновляемого программного обеспечения и управляются электронами, протекающими по изолированным проводам».
Эти два явления встречаются в форме технологии регулирования постоянного тока (DART), электрогенетического интерфейса, который соединяет цифровое и аналоговый с помощью электрического тока для активации определенных реакций генов. «Электрогенные интерфейсы, которые позволят электронным устройствам контролировать экспрессию генов, остаются недостающее звено на пути к полной совместимости и взаимодействию электронного и генетического миров», изучение сказал.
Работа основана на исследовании 2020 года. опубликовано в Наука которые показали, как имплантировали человеческие клетки поджелудочной железы мышам с типом 1 диабет может пострадать от электричества. Целью как устройства 2020 года, так и нового было вернуть уровень глюкозы в крови мышей до приемлемого уровня — и они сработали.
Согласно к ПорокОднако новый дизайн представляет собой серьезную модернизацию. Он до сих пор использует электростимулирующие иглы для акупунктуры, чтобы активировать те гены, которые участвуют в регулировании доз акупунктуры. инсулин, но он более эффективен и прост в использовании.
В исследовании говорится, что DART предоставляет обратимый и настраиваемый электрогенетический интерфейс, который работает с легкодоступными батарейки. «Примечательно», — они написал«DART требует очень мало мощности и общей энергии для контроля экспрессии целевых генов».
Борьба с диабетом послужила доказательством концепции устройства, но исследователи ожидают, что модель станет простым решением широкого спектра биофармацевтических проблем. «Мы верим», — они сказал«простые электрогенетические интерфейсы, такие как DART, которые функционально соединяют аналоговые биологические системы с цифровой электронные устройства открывают большие перспективы для множества будущих генных и клеточных методов лечения».
Тим Ньюкомб — журналист, проживающий на северо-западе Тихого океана. Он рассказывает о стадионах, кроссовках, снаряжении, инфраструктуре и многом другом для различных изданий, включая «Популярную механику». Среди его любимых интервью — беседы с Роджером Федерером в Швейцарии, Коби Брайантом в Лос-Анджелесе и Тинкером Хэтфилдом в Портленде.
