Electricidad puede ser una herramienta poderosa si la usa sabiamente, y un equipo de investigadores de ETH Zurich parece saber realmente cómo usarla. Los científicos afirman que han desarrollado un nuevo modelo revolucionario de algo llamado "interfaz electrogenética", que utiliza electricidad para controlar los genes.
En un estudio publicado en Naturaleza, el equipo dice que la investigación ofrece el "eslabón perdido" que permitirá la creación de dispositivos portátiles capaces de controlar genes—con un enfoque en el tratamiento de enfermedades humanas a través de terapia génica o celular.
“Creemos que esta tecnología permitirá que los dispositivos electrogenéticos portátiles programen directamente las intervenciones metabólicas”, afirman los autores. escribió.
“Los sistemas electrónicos y biológicos funcionan de formas radicalmente diferentes y son en gran medida incompatibles debido a la falta de una interfaz de comunicación funcional”. explicado los autores. “Si bien los sistemas biológicos son analógicos, programados por la genética, actualizados lentamente por la evolución y controlados por iones fluyendo a través de membranas aisladas, los sistemas electrónicos son digitales, programados por software fácilmente actualizable y controlados por electrones que fluyen a través de cables aislados”.
Los dos se encuentran en forma de tecnología de regulación accionada por corriente continua (DART), una interfaz electrogenética que conecta lo digital con lo cosa análoga mediante el uso de corriente eléctrica para activar respuestas genéticas específicas. “Las interfaces electrogenéticas que permitirían que los dispositivos electrónicos controlen la expresión génica siguen siendo el eslabón perdido en el camino hacia la plena compatibilidad e interoperabilidad de los mundos electrónico y genético”, el estudio dicho.
El trabajo se basa en un estudio de 2020 publicado en Ciencia que mostró cómo se implantaron células pancreáticas humanas en ratones con tipo 1 diabetes podría verse afectado por la electricidad. Los objetivos tanto del dispositivo 2020 como del nuevo eran devolver los niveles de glucosa en sangre de los ratones a niveles aceptables, y funcionaron.
De acuerdo a a Vicio, sin embargo, el nuevo diseño es una actualización importante. Todavía utiliza agujas de acupuntura eléctricamente estimulantes para activar los genes exactos implicados en la regulación de las dosis de insulina, pero es más eficiente y fácil de usar.
El estudio dice que DART proporciona una interfaz electrogenética reversible y sintonizable que opera con baterías. “Notablemente”, ellos escribió, "DART requiere muy poca potencia y energía general para controlar la expresión del gen objetivo".
La lucha contra la diabetes sirvió como prueba de concepto del dispositivo, pero los investigadores esperan que el modelo sea una solución sencilla para una amplia gama de desafíos biofarmacéuticos. “Creemos”, ellos dicho, “interfaces electrogenéticas simples como DART que interconectan funcionalmente sistemas biológicos analógicos con digital los dispositivos electrónicos son muy prometedores para una variedad de futuras terapias basadas en genes y células”.
Tim Newcomb es un periodista que vive en el noroeste del Pacífico. Cubre estadios, zapatillas, equipo, infraestructura y más para una variedad de publicaciones, incluida Popular Mechanics. Sus entrevistas favoritas han incluido reuniones con Roger Federer en Suiza, Kobe Bryant en Los Ángeles y Tinker Hatfield en Portland.
