Генами людини можна керувати за допомогою електрики
Уявіть, що розумний годинник або фітнес-браслет зможе управляти вашим метаболізмом, а не просто вимірювати пульс і підраховувати кількість кроків.
Таке здається неможливим, але поставлений вченими експеримент показав, що активністю генів у клітинах людини можна керувати електричними імпульсами.
Дослідники зі Швейцарської вищої технічної школи Цюріха (ETH Zürich) проробили роботу, результатом якої може стати використання в майбутньому пристроїв для зміцнення нашого здоров’я, а не тільки для збору даних про активність. Вчені представили те, що вони назвали “електрогенетичним” інтерфейсом. Перспективний інтерфейс здатний запускати цільові гени по команді в ті моменти, коли наш організм потребуватиме стимуляції або корекції стану здоров’я.
«Носім електронні пристрої відіграють все більшу роль в отриманні даних про здоров’я людини для проведення персоналізованих медичних втручань, — пишуть дослідники в опублікованій ними статті. — Однак через відсутність прямого електрогенетичного інтерфейсу, пристрої, що носяться, поки не можуть безпосередньо програмувати генну терапію. Тут ми надаємо ланку, що бракує».
Як повідомляється в статті вчених у журналі Nature Metabolism, експеримент був поставлений на мишах, хворих на діабет 1-го типу. Мишам імплантували клітини підшлункової залози людини. Роздратування цих клітин електричним струмом по команді із зовнішнього пристрою призводило до примусового вироблення інсуліну. З застереженнями, але тварин фактично позбавили невиліковної хвороби.
Стимуляція клітин відбувається у процесі утворення активних форм кисню — дуже активних і «агресивних» молекул, рівень яких, втім, контролювався і досяг концентрації, після якої молекули кисню стають для організму отрутою. Молекули кисню безпосередньо впливають на ДНК при розподілі клітин і можуть спрямовувати цей процес у потрібне русло, забезпечуючи генну терапію за допомогою контрольованих електричних імпульсів.
«Ми вважаємо, що ця технологія дозволить електронним пристроям, що носяться, безпосередньо програмувати метаболічні втручання», — пишуть дослідники. Очевидно, що таке станеться дуже не дуже швидко. Але потенціал у цьому є, і він обіцяє колись впоратися з генетичними захворюваннями та не лише. Наприклад, отримати можливість вибрати в меню браслета режим «форсаж» і наздогнати поїзд, що йде.