Неймовірні перспективи: вчені показали, що генами людини можна керувати за допомогою електрики

Сьогодні фітнес-трекери допомагають вам залишатися здоровими, відстежуючи різноманітні показники здоров'я, на кшталт частоти серцевих скорочень. Але в майбутньому вони зможуть робити значно більше – не лише спостерігати, а й прямо впливати на організм.

Дивіться також Нелегальна наука: у США викрили таємну лабораторію зі збудниками небезпечних хвороб

Деталі відкриття

Поки що експериментальна технологія, розроблена швейцарцями, використовує невеликі імпульси електрики для запуску вироблення інсуліну у піддослідних мишей зі спеціально розробленими тканинами підшлункової залози людини. Вчені називають це "електрогенетичним" інтерфейсом, і він може бути використаний для запуску цільових генів, коли нам потрібна допомога і в інших випадках.

Електронні пристрої, що носяться, відіграють все більш важливу роль в отриманні даних про стан здоров'я людей для персоналізованих медичних втручань. Однак ці пристрої поки що не можуть безпосередньо програмувати генну терапію через відсутність прямого електрогенетичного інтерфейсу. Тут ми надаємо відсутню ланку,
– пишуть дослідники в своїй статті.

Наприклад, безпосереднє стимулювання вироблення інсуліну може допомогти людині з діабетом. У цьому дослідженні клітини підшлункової залози людини імплантували мишам з діабетом 1 типу, які потім стимулювали за допомогою постійного струму з акупунктурних голок. Цей метод відомий як технологія регуляції за допомогою постійного струму (DART). Команда, що стоїть за нею, каже, що вона об'єднує цифрові технології наших гаджетів і наші біологічні тіла.

Електроенергія генерує нетоксичні рівні активних форм кисню, енергійних молекул, які при правильному управлінні можуть запустити процес, що активує клітини, сконструйовані таким чином, щоб реагувати на зміну хімічного складу. Зміна способу регулювання ДНК клітини шляхом втручання в її епігенетичні молекули "вмикання/вимикання" може потенційно допомогти при різноманітних станах, зумовлених генетикою.

Ми народжуємося з певним набором генів, і хоча цей генетичний код лишається практично незмінним протягом нашого життя, спосіб експресії (або активації) генів може змінюватися з віком і зміною звичок. DART потенційно може стати засобом, який допоможе скасувати деякі з цих змін.

За допомогою цього методу дослідники змогли повернути рівень цукру в крові мишей з діабетом до нормального діапазону. Звичайно, ми ще дуже далекі від того, щоб браслет чи годинник керував діабетом, але це – захоплююче підтвердження життєздатності концепції.

Хороша новина полягає в тому, що DART потребує дуже мало енергії: трьох батарейок типу АА буде достатньо, щоб він працював протягом п'яти років за умови подачі електричних сигналів один раз на день. Тож технологія цілком зможе працювати у фітнес-браслетах, які ми заряджаємо значно частіше.

Тепер команда хоче розширити свій метод і до інших завдань, крім вироблення інсуліну. Наприклад, застосовувати для програмування метаболізму.