Τα πρώτα τηλεχειριζόμενα γονίδια παράγουν ινσουλίνη

Γονίδια που είχαν εισαχθεί σε πειραματόζωα ενεργοποιήθηκαν για πρώτη φορά εξ αποστάσεως, μια τεχνική που θα μπορούσε να βοηθήσει σημαντικά στη βιοϊατρική έρευνα και ίσως οδηγήσει σε θεραπείες.

Η ενεργοποίηση των γονιδίων με ραδιοκύματα οδήγησε στην ελεγχόμενη παραγωγή ινσουλίνης, ωστόσο οι ερευνητές που ανακοίνωσαν το κατόρθωμα στο περιοδικό Science ήθελαν περισσότερο να ελέγξουν τις δυνατότητες της τεχνικής, παρά να αναπτύξουν μια νέα θεραπεία για το διαβήτη.

Πράγματι, κανείς δεν είχε καταφέρει μέχρι σήμερα να ενεργοποιήσει γονίδια μέσα σε ζωντανά ζώα, τουλάχιστον όχι με αυτή την ακρίβεια.

Οι ερευνητές εργάστηκαν με γενετικά τροποποιημένα ποντίκια, στα οποία είχε προστεθεί ένα γονίδιο που παράγει ινσουλίνη όταν ενεργοποιηθεί με ιόντα ασβεστίου. Στα ίδια ποντίκια είχαν μεταμοσχευθεί επίσης καρκινικοί όγκοι που αναπτύσσονταν κάτω από το δέρμα.

Στα πειραματόζωα χορηγήθηκαν με ένεση νανοσωματίδια οξειδίου του σιδήρου (δηλαδή σκουριάς) συνδεδεμένα με ένα αντίσωμα, το οποίο αναγνωρίζει ένα θερμοευαίσθητο κανάλι ασβεστίου (TRPV1) που υπάρχει στην επιφάνεια των όγκων.

Όταν τα πειραματόζωα εκτέθηκαν για μισή ώρα σε ραδιοκύματα συγκεκριμένης συχνότητας, τα νανοσωματίδια θερμάνθηκαν αρκετά ώστε να ενεργοποιήσουν το κανάλι ιόντων, με αποτέλεσμα να κατακλυστεί με ιόντα ασβεστίου το εσωτερικό των κυττάρων.

Τα ιόντα αυτά ενεργοποίησαν τελικά το γονίδιο που είχε εισαχθεί στα πειραματόζωα, με αποτέλεσμα να ανέβουν τα επίπεδα ινσουλίνης και να πέσουν τα επίπεδα σακχάρου.

Η ανάλυση των παρατηρήσεων έδειξε μάλιστα ότι τα ραδιοκύματα θέρμαναν ειδικά τα κύτταρα πάνω στα οποία υπήρχαν νανοσωματίδια, και όχι τους γειτονικούς ιστούς. Επιπλέον, τα νανοσωματίδια συγκεντρώνονταν αποκλειστικά πάνω σε κύτταρα που έφεραν το κανάλι ασβεστίου.

Η εντυπωσιακή νέα τεχνική θα μπορούσε να αξιοποιηθεί σε μελέτες που εξετάζουν το ρόλο γονιδίων που ενεργοποιούνται μια συγκεκριμένη χρονική στιγμή.

Στο μέλλον, όμως, θα μπορούσε να τροποποιηθεί ώστε να αξιοποιηθεί και στην κλινική πράξη, για παράδειγμα σε γονίδια που αναγκάζουν τους καρκινικούς όγκους να αυτοκτονήσουν.

Newsroom ΑΛΤΕΡ ΕΓΚΟ