دستاورد بزرگ دانشمندان: امکان کنترل DNA انسان با الکتریسیته به کمک فناوری جدید

ردیاب‌های سلامت با زیر نظر گرفتن تعداد قدم‌ها و ضربان قلب شما به سلامتتان کمک می‌کنند. این ابزارها در شما انگیزه‌ای ایجاد می‌کنند که به‌سمت اهداف سلامتی خود حرکت کنید. اما حالا دانشمندان دانشگاه ETH زوریخ سوئیس ابزارهایی پوشیدنی به نام رابط‌های الکتروژنتیک (احتمالاً با چند ایمپلنت و اندکی مهندسی ژنتیک) را پیش‌بینی می‌کنند که می‌توانند مستقیماً سلامت را تقویت کنند.

دانشمندان سوئیسی یک تکنولوژی را طراحی کرده‌اند که با پالس‌های کوچک الکتریسیته تولید انسولین را در موش‌هایی با بافت‌های پانکراس انسانی تقویت می‌کند. آن‌ها این تکنولوژی را رابط الکتروژنتیک می‌نامند. از این تکنولوژی می‌توان برای هدف‌گیری ژن‌های غیرفعال استفاده کرد.

تقویت تولید انسولین می‌تواند به آن‌هایی که دیابت دارند، کمک کند. در این آزمایش، سلول‌های پانکراس انسانی در موش‌های مبتلا به دیابت نوع ۱ قرار گرفتند. سپس این سلول‌ها با جریانی مستقیم از سوزن‌های طبی تحریک شدند.

این تکنولوژی تنظیم محرکی جریان مستقیم یا دارت (DC Actuated Regulation Technology) نام دارد. دانشمندان می‌گویند رابط‌های الکتروژنتیک می‌توانند حلقه گم‌شده‌ای باشند که گجت‌های تکنولوژی و بدن‌های بیولوژی ما را به‌هم پیوند می‌زنند.

طرز کار رابط‌های الکتروژنتیک

ما با ژن‌های معینی متولد می‌شویم. کد ژنتیکی در تمام طول عمر ما عمدتاً بدون تغییر باقی می‌ماند. اما بیان ژن‌ها (یا فعال بودنشان) با تغییر عمر و تغییر عادت‌ها تغییر می‌کند. دارت می‌تواند ابزاری برای خنثی‌کردن برخی از این تغییرات باشد.

الکتریسیته سطوح غیرسمی گونه‌های اکسیژن واکنش‌پذیر تولید می‌کند. این مولکول‌ها می‌توانند فرایندی را آغاز کنند که سلول‌هایی را که برای واکنش به تغییر در ژنتیک مهندسی شده‌اند، فعال می‌کند. تغییر تنظیمات DNA سلول با دستکاری مولکول‌های خاموش/روشن می‌تواند راه‌حلی بالقوه در درمان بیماری‌های مربوط به ژنتیک باشد.

دانشمندان توانستند با این روش قندخون موش‌های مبتلا به دیابت نوع ۱ را به سطح نرمال بازگردانند. اما راهی طولانی تا گجت‌های کنترل دیابت باقی مانده است.

یکی از چالش‌ها طراحی این تکنولوژی برای دستگاه‌های کوچک است. خبر خوب این است که دارت به انرژی بسیار کمی نیاز دارد. برای مثال، سه باتری قلمی می‌توانند آن را برای پنج سال فعال نگه دارند؛ با سیگنال‌های الکتریکی روزانه.

تیم پژوهشی اطمینان دارد که این تکنولوژی را می‌توان برای کاربردهایی بیشتر از تولید انسولین طراحی کرد. در سال‌های آینده، دستگاه‌های پوشیدنی ما کارهایی بسیار بیشتر از گزارش آمار سلامتی انجام خواهند داد.