Controlul producţiei de insulină cu ajutorul unui smartwatch

Multe accesorii pentru fitness şi smartwatch-uri au LED-uri integrate. Lumina verde emisă, continuă sau pulsatilă poate fi folosită pentru a măsura frecvenţa cardiacă în timpul activităţilor fizice sau în repaus. O echipă de cercetători propune utilizarea acestor LED-uri pentru a controla anumite gene şi comportamentul celulelor direct de la nivelul tegumentului.

Coordonatorul studiului, Martin Fussenegger din cadrul Departamentului de Ştiinţa Biosistemelor şi Inginerie din Basel afirmă: „Nici un sistem molecular din celulele umane nu reacţionează la lumina verde, astfel încât a fost nevoie să construim ceva nou.” Ei au pus la punct un mecanism de switch molecular care odată implantat, poate fi activat de lumina verde a unui smartwatch. Acesta este conectat la un grup de gene ce poate fi introdus în celulele umane.

Ca prototip s-au utilizat celulele HEK293. În funcţie de tipul de gene introdus, prin expunere la lumina verde celulele pot produce insulină sau alţi compuşi. Dacă se închid LEDurile, switch-ul va fi inactivat şi producţia va înceta. Cercetătorii s-au bazat pe softul standard al smartwatch-urilor, nefiind necesară dezvoltarea unor aplicaţii noi. Acest procedeu de switch molecular este însă complicat. El constă într-un complex molecular integrat în membrana celulară şi conectat la o piesă intermediară. Când LEDurile emit lumină verde, componenta integrată în interiorul celulei se detaşează de cea membranară şi este transportată în nucleu unde stimulează expresia genei responsabile de producţia de insulină. Când lumina verde este oprită, piesa detaşată se reconectează cu cea de la nivelul membranei celulare.

Sistemul a fost testat pe şoareci şi porci vii. Li s-a introdus mecanismul de swich molecular, iar smartwatch-urile au fost ataşate animalelor ca nişte mici rucsacuri. „Este prima dată când un implant de acest gen a fost controlat de device-uri ce se găsesc şi în comerţ. Cum majoritatea acestora emit lumina verde, nu este nevoie ca utilizatorii să îşi achiziţioneze dispozitive speciale.” adaugă prof. Fussengger. Totuşi este puţin probabil ca această tehnică să intre în trialuri clinice în următorii 10 ani. Celulele responsabile trebuie să fie înlocuite cu altele recoltate de la fiecare utilizator în parte. Sistemul trebuie să parcurgă trialurile clinice pentru a fi aprobat şi vor fi dificultăţi în procesul de reglare. Mai mult, în prezent sunt acceptate doar câteva terapii ce acţionează la nivel celular.

sursa: Science Daily