Експеримент разкрива, че човешките гени могат да бъдат управлявани с помощта на електричество

Фитнес тракерите ви помагат да останете здрави, като преброяват крачките ви и следят сърдечния ви ритъм, стимулирайки ви да постигнете целите си в областта на кардиото.

Ново изследване на Института по електротехника в Цюрих, Швейцария, може да доведе до това, че бъдещите носими устройства (може би с няколко импланта и малко генно инженерство) директно ще подобряват здравето ни.

Експерименталната технология, разработена от швейцарските учени, използва слаби електрически импулси, за да задейства производството на инсулин при лабораторни мишки със специално разработени човешки панкреатични тъкани. Тази технология се нарича „електрогенетичен“ интерфейс и може да се използва за активиране на целеви гени, когато имаме нужда от помощ.

„Електронните устройства за носене играят бързо нарастваща роля в събирането на данни за здравето на хората с цел да се извършват персонализирани медицински интервенции“, пишат изследователите в своя наскоро издаден доклад.

„Въпреки това носимите устройства все още не могат да директно директно да програмират генно-базирани терапии поради липсата на директен електрогенетичен интерфейс. Тук ние предоставяме липсващото звено“.

Директното стимулиране на производството на инсулин може да помогне например на хората с диабет. В това проучване човешки панкреасни клетки са имплантирани в мишки с диабет тип 1, които след това са стимулирани с помощта на постоянен ток от игли за акупунктура.

Тази технология е известна като технология за регулиране чрез постоянен ток, или накратко (DC-actuated regulation technology- DART), и екипът, който стои зад нея, заяви, че тя обединява цифровите технологии на нашите устройства и аналоговите технологии на нашите биологични тела.

Електричеството поражда нетоксични нива на реактивни кислородни видове – енергийни молекули, които – когато са правилно управлявани – могат да започнат процес, който активира клетите, пригодени да реагират на промяната в химическия състав. Промяната на начина, по който се регулира ДНК на клетката, като се взаимодейства с нейните епигенетични молекули, които са нещо като ключ за включване/изключване, може да помогне при различни болестни състояния, повлияни от генетиката.

Ние се раждаме с определен набор от гени и макар че този генетичен код остава до голяма степен непроменен през целия ни живот, начинът, по който тези гени се проявяват (или активират), може да се промени с напредването на възрастта и промяната на навиците ни. DART би могъл да осигури съвременен начин за коригиране на някои от тези промени.

С помощта на този метод изследователите са успели да стимулират връщането на нивата на кръвната захар на диабетно болните мишки към нормални граници.

Едно от многото предстоящи предизвикателства ще бъде да се осигури функционирането на тази технология в съвсем компактните устройства. Добрата новина е, че DART се нуждае от малко енергия: три батерии тип АА биха били достатъчни, за да поддържат работата му в продължение на пет години подавайки електрически сигнали веднъж дневно. Но все пак обемът и теглото на тези батерии не са никак малки.