Вчені виявили, як керувати людськими генами за допомогою електрики
- Команда дослідників, названа «відсутньою ланкою», розробила «електрогенетичний інтерфейс» для контролю генів.
- Початкова спроба використовує пристрій з живленням від батареї для надсилання електричних струмів, які активують відповідь у цільовому гені
- Дослідницька група вважає, що електрогенетична система інтерфейсу пропонує переваги для майбутніх генних або клітинних терапій.
Електрика може бути потужним інструментом, якщо ви використовуєте його з розумом, і команда дослідників з ETH Zurich, здається, справді знає, як ним користуватися. Вчені стверджують, що вони розробили нову революційну модель чогось під назвою «електрогенетичний інтерфейс», який використовує електрику для управління генами.
У кабінеті опубліковано в природа, команда каже, що дослідження пропонує «відсутню ланку», яка дозволить створювати носимі пристрої, здатні контролювати гени—з фокусом на лікуванні захворювань людини за допомогою генної або клітинної терапії.
«Ми віримо, що ця технологія дозволить переносним електрогенетичним пристроям безпосередньо програмувати метаболічні втручання», — автори. написав.
«Електронні та біологічні системи функціонують кардинально різними способами і в основному несумісні через відсутність функціонального інтерфейсу зв’язку», пояснив автори. «Хоча біологічні системи аналогічні, запрограмовані генетикою, повільно оновлюються в процесі еволюції та контролюються іони протікаючи через ізольовані мембрани, електронні системи є цифровими, запрограмованими за допомогою легко оновлюваного програмного забезпечення та керованими електронами, що протікають через ізольовані дроти».
Обидва вони зустрічаються у формі технології регулювання, керованої постійним струмом (DART), електрогенетичного інтерфейсу, який з’єднує цифрове з аналоговий за допомогою електричного струму для активації специфічних генних реакцій. «Електрогенетичні інтерфейси, які дозволять електронним пристроям контролювати експресію генів, залишаються відсутня ланка на шляху до повної сумісності та сумісності електронного та генетичного світів», навчання сказав.
Робота базується на дослідженні 2020 року опубліковано в Наука який показав, як імплантували клітини підшлункової залози людини мишам з типом 1 діабет може бути під впливом електрики. Цілі як пристрою 2020 року, так і нового полягали в тому, щоб повернути рівень глюкози в крові мишей до прийнятного рівня — і вони спрацювали.
Відповідно до до заступник, однак новий дизайн є серйозним оновленням. Він досі використовує електростимулюючі акупунктурні голки для ввімкнення точних генів, які беруть участь у регулюванні доз інсулін, але він ефективніший і простий у використанні.
У дослідженні сказано, що DART забезпечує оборотний і регульований електрогенетичний інтерфейс, який працює з доступними батареї. «Примітно», вони написав, «DART вимагає дуже мало потужності та загальної енергії для контролю експресії цільового гена».
Боротьба з діабетом послужила доказом концепції пристрою, але дослідники очікують, що модель стане простим рішенням широкого спектру біофармацевтичних проблем. «Ми віримо», — вони сказав, «прості електрогенетичні інтерфейси, такі як DART, які функціонально з’єднують аналогові біологічні системи з цифровий електронні пристрої мають великі перспективи для різноманітних майбутніх генних і клітинних методів лікування».
Тім Ньюкомб – журналіст із тихоокеанського північно-західного регіону. Він розповідає про стадіони, кросівки, спорядження, інфраструктуру тощо для різноманітних видань, у тому числі для Popular Mechanics. Серед його улюблених інтерв’ю — зустрічі з Роджером Федерером у Швейцарії, Кобі Браянтом у Лос-Анджелесі та Тінкером Хетфілдом у Портленді.
