Los científicos controlan el ADN humano con electricidad en un 'salto hacia adelante', informa un estudio
Bruno I. Scollo
Los científicos han demostrado que los genes humanos se pueden controlar con electricidad, un avance que podría allanar el camino hacia dispositivos portátiles que programan genes para realizar intervenciones médicas, informa un nuevo estudio.
En un experimento novedoso, los investigadores pudieron desencadenar la producción de insulina en células humanas enviando corrientes eléctricas a través de una interfaz "electrogenética" que activa genes específicos. Se podrían desarrollar aplicaciones futuras de esta interfaz para administrar dosis terapéuticas para tratar una amplia gama de afecciones, incluida la diabetes, mediante el control directo del ADN humano con electricidad.
Actualmente hay una explosión de interés en los wearables (tecnología vestible) médicos, que son tecnologías portátiles centradas en la salud, como rastreadores de actividad física, biosensores, monitores de presión arterial y dispositivos portátiles de electrocardiograma. Los dispositivos portátiles inteligentes se han convertido en una herramienta esencial para muchos médicos y pacientes, lo que impulsa a los investigadores a continuar desarrollando plataformas novedosas para recopilar datos médicos o incluso realizar intervenciones médicas.
Ahora, los científicos dirigidos por Jinbo Huang, biólogo molecular de ETH Zürich, han inventado una interfaz alimentada por batería que llaman "tecnología de regulación activada por corriente continua (DC)" o DART, que puede desencadenar respuestas genéticas específicas con un eléctrico actual. Huang y sus colegas describieron el dispositivo como "un salto adelante, que representa el eslabón perdido que permitirá que los dispositivos portátiles controlen los genes en un futuro no muy lejano", según un estudio publicado el lunes en Nature.
“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”, dijo el equipo en el estudio. “Mientras que los sistemas biológicos son analógicos, programados por la genética, actualizados lentamente por la evolución y controlados por iones que fluyen 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”.
“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”, agregaron los investigadores.
Con eso en mente, el equipo se propuso forjar una conexión directa entre nuestro ADN "análogo", que es el alfabeto biológico que gobierna los ciclos de vida de todos los organismos en la Tierra, y los sistemas electrónicos que forman la base de las tecnologías digitales.
El mismo grupo de ETH Zürich había demostrado originalmente que los genes podían activarse eléctricamente como parte de un estudio que se publicó en 2020 . Este nuevo diseño modificado simplifica el diseño inicial al implantar células pancreáticas humanas en ratones con diabetes tipo 1. Luego, los investigadores utilizaron agujas de acupuntura estimuladoras eléctricas para activar los genes exactos involucrados en la regulación de las dosis de insulina, una hormona que es esencial para el tratamiento de la diabetes. Como consecuencia, las concentraciones de glucosa en sangre de los ratones modelo volvieron a los niveles normales.
Huang y sus colegas dijeron que este ajuste eléctrico de la expresión génica de los mamíferos prepara el escenario para la "expresión génica electrocontrolada basada en dispositivos portátiles con el potencial de conectar las intervenciones médicas a una Internet del cuerpo o a la Internet de las cosas", según el estudiar.
“Si bien elegimos la producción de insulina controlada por DART para la validación de la prueba de concepto, debería ser sencillo vincular el control de DART con la producción y dosificación in situ de una amplia gama de productos biofarmacéuticos”, concluyó el equipo. "Creemos que las interfaces electrogenéticas simples, como DART, que interconectan funcionalmente los sistemas biológicos analógicos con los dispositivos electrónicos digitales, son muy prometedoras para una variedad de futuras terapias basadas en genes y células".
Fuente: https://www.vice.com/en/article/g5yjnx/scientists-control-human-dna-with-electricity-in-leap-forward-study-reports
