Vedci zisťujú, ako ovládať ľudské gény pomocou elektriny

• Tím výskumníkov, nazývaný „chýbajúci článok“, vyvinul „elektrogenetické rozhranie“ na kontrolu génov.
• Počiatočné úsilie využíva zariadenie napájané z batérie na vysielanie elektrických prúdov, ktoré aktivujú odpoveď v cielenom géne
• Výskumný tím verí, že systém elektrogenetického rozhrania ponúka výhody pre budúce génové alebo bunkové terapie.

---

Elektrina môže byť silným nástrojom, ak ho používate rozumne – a zdá sa, že tím výskumníkov z ETH Zurich skutočne vie, ako ho používať. Vedci tvrdia, že vyvinuli nový revolučný model niečoho, čo sa nazýva „elektrogenetické rozhranie“, ktoré využíva elektrinu na ovládanie génov.

V štúdiu publikovaný v Príroda, tím hovorí, že výskum ponúka „chýbajúci článok“, ktorý umožní vytvorenie nositeľných zariadení schopných ovládať génov—so zameraním na liečbu ľudských chorôb prostredníctvom génovej alebo bunkovej terapie.

---

---

„Veríme, že táto technológia umožní nositeľným elektrogenetickým zariadeniam priamo programovať metabolické zásahy,“ autori napísal.

"Elektronické a biologické systémy fungujú radikálne odlišnými spôsobmi a sú do značnej miery nekompatibilné kvôli nedostatku funkčného komunikačného rozhrania,"

vysvetlil autorov. „Zatiaľ čo biologické systémy sú analógové, naprogramované genetikou, pomaly aktualizované evolúciou a riadené ióny elektronické systémy, ktoré pretekajú cez izolované membrány, sú digitálne, programované pomocou ľahko aktualizovateľného softvéru a riadené elektrónmi prúdiacimi cez izolované drôty.

Obe sa stretávajú vo forme technológie regulácie ovládanej jednosmerným prúdom (DART), elektrogenetického rozhrania, ktoré spája digitálne s analógový pomocou elektrického prúdu na aktiváciu špecifických génových reakcií. „Elektrogenetické rozhrania, ktoré by umožnili elektronickým zariadeniam kontrolovať expresiu génov, zostávajú zachované chýbajúce prepojenie na ceste k úplnej kompatibilite a interoperabilite elektronického a genetického sveta,“ štúdium povedal.

Práca vychádza zo štúdie z roku 2020 publikovaný v Veda ktorý ukázal, ako implantovali ľudské pankreatické bunky do myší s typom 1 cukrovka môže byť ovplyvnená elektrinou. Cieľom zariadenia na rok 2020 aj nového bolo vrátiť hladiny glukózy v krvi myší na prijateľnú úroveň – a fungovali.

---

---

Podľa do Vice, nový dizajn je však vážnym vylepšením. Stále používa elektricky stimulujúce akupunktúrne ihly na zapnutie presných génov zapojených do regulácie dávok inzulín, ale je to efektívnejšie a jednoduchšie na používanie.

Štúdia hovorí, že DART poskytuje reverzibilné a laditeľné elektrogenetické rozhranie, ktoré funguje s ľahko dostupným batérie. "Pozorne," oni napísal"DART vyžaduje veľmi málo energie a celkovej energie na kontrolu expresie cieľového génu."

Riešenie cukrovky slúžilo ako dôkaz koncepcie zariadenia, ale výskumníci očakávajú, že model bude priamym riešením pre širokú škálu biofarmaceutických výziev. "Veríme," oni povedal,,jednoduché elektrogenetické rozhrania, ako je DART, ktoré funkčne prepájajú analógové biologické systémy s digitálny elektronické zariadenia sú veľkým prísľubom pre rôzne budúce génové a bunkové terapie.

---