Откриха начин да препрограмират човешката ДНК с електричество

В бъдеще интерфейсът може да се използва за лечение на диабет тип 1 и много други заболявания, смятат учените от Швейцарския технологичен институт в Цюрих

328
ДНК
Снимка: iStock

Учени демонстрираха метод, с който човешките гени могат да бъдат контролирани с електричество – пробив, който може да проправи пътя към преносими устройства, които програмират гените за извършване на медицински интервенции, съобщава ново проучване, цитирано от БГНЕС.

В нов експеримент изследователите са успели да задействат производството на инсулин в човешки клетки, като са изпратили електрически ток през „електрогенетичен“ интерфейс, който активира целеви гени. Бъдещите приложения на този интерфейс биха могли да бъдат разработени за доставяне на терапевтични дози за лечение на широк спектър от заболявания, включително диабет, чрез пряко контролиране на човешката ДНК с помощта на електричество, съобщава VICE.

В момента се наблюдава експлозия на интереса към медицинските преносими устройства, които представляват ориентирани към здравето преносими технологии като фитнес тракери, биосензори, апарати за измерване на кръвното налягане и преносими електрокардиографски устройства. Интелигентните преносими устройства се превърнаха в основен инструмент за много лекари и пациенти, което стимулира изследователите да продължат да разработват нови платформи за събиране на медицински данни или дори за извършване на медицински интервенции.

Сега учени, ръководени от Джинбо Хуанг, молекулярен биолог в Швейцарския технологичен институт в Цюрих, са изобретили захранван с батерии интерфейс, който наричат „технология за регулиране с постоянен ток“ или DART, която може да задейства специфични генни реакции с помощта на електричество. Хуанг и колегите му описват устройството като „скок напред, представляващ липсващото звено, което ще позволи на преносимите устройства да контролират гените в недалечно бъдеще“, според проучване, публикувано в Nature.

„Електрогенетичните интерфейси, които биха позволили на електронните устройства да контролират генната експресия, остават липсващото звено по пътя към пълна съвместимост и оперативна съвместимост на електронния и генетичния свят“, добавят изследователите. Имайки предвид това, екипът си поставя за цел да създаде пряка връзка между нашата „аналогова“ ДНК, която е биологичната азбука, управляваща жизнените цикли на всички организми на Земята, и електронните системи, които са в основата на цифровите технологии.

Същата група от института в Цюрих първоначално е демонстрирала, че гените могат да бъдат електрически активирани в рамките на проучване, което е публикувано през 2020 г. Този нов модифициран проект опростява първоначалния проект, като имплантира човешки панкреатични клетки в мишки с диабет тип 1. След това изследователите използват електрически стимулиращи акупунктурни игли, за да включат точните гени, участващи в регулирането на дозите инсулин – хормон, който е от съществено значение за лечението на диабета. В резултат на това концентрацията на глюкоза в кръвта на експерименталните животни се връща към нормалните нива.

Хуанг и колегите му заявиха, че тази електрическа настройка на генната експресия на бозайниците създава предпоставки за електроконтролирана генна експресия. „Вярваме, че прости електрогенетични интерфейси като DART, които функционално свързват аналогови биологични системи с цифрови електронни устройства, са многообещаващи за различни бъдещи терапии, базирани на гени и клетки“, коментира молекулярният биолог.

СПОДЕЛИ