Controlar los genes humanos con electricidad

• Apodado un "eslabón perdido", un equipo de investigadores desarrolló una "interfaz electrogenética" para controlar los genes.
• El esfuerzo inicial utiliza un dispositivo alimentado por baterías para enviar corrientes eléctricas que activan una respuesta en un gen específico
• El equipo de investigación cree que el sistema de interfaz electrogenética ofrece beneficios para futuras terapias génicas o celulares.

La electricidad puede ser una herramienta poderosa si la usas 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 Nature, el equipo dice que la investigación ofrece el "eslabón perdido" que permitirá la creación de dispositivos portátiles capaces de controlar los genes, con un enfoque en el tratamiento de enfermedades humanas a través de la terapia génica o celular.

"Creemos que esta tecnología permitirá que los dispositivos electrogenéticos portátiles programen directamente las intervenciones metabólicas", escribieron los autores.

"Los sistemas electrónicos y biológicos funcionan de maneras radicalmente diferentes y son en gran medida incompatibles debido a la falta de una interfaz de comunicación funcional", explicaron los autores. "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".

Los dos se encuentran en forma de tecnología de regulación accionada por corriente continua (DART), una interfaz electrogenética que conecta lo digital con lo analógico mediante el uso de corriente eléctrica para activar respuestas génicas específicas. "Las interfaces electrogenéticas que permitirían a los dispositivos electrónicos controlar la expresión génica siguen siendo el eslabón perdido en el camino hacia la plena compatibilidad e interoperabilidad de los mundos electrónico y genético", dice el estudio.

El trabajo se basa en un estudio de 2020 publicado en Science que mostró cómo las células pancreáticas humanas implantadas en ratones con diabetes tipo 1 podrían verse afectadas por la electricidad. Los objetivos tanto del dispositivo de 2020 como del nuevo eran devolver los niveles de glucosa en sangre de los ratones a niveles aceptables, y funcionaron.

Sin embargo, según Vice, el nuevo diseño es una actualización seria. Todavía utiliza agujas de acupuntura eléctricamente estimulantes para activar los genes exactos involucrados en la regulación de las dosis de insulina, pero es más eficiente y fácil de usar.

El estudio dice que DART proporciona una interfaz eletrogenética reversible y sintonizable que funciona con baterías fácilmente disponibles. "En particular", escribieron, "DART requiere muy poca potencia y energía general para controlar la expresión génica 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", dijeron, "que las interfaces electrogenéticas simples como DART que interconectan funcionalmente los sistemas biológicos analógicos con dispositivos electrónicos digitales son muy prometedoras para una variedad de futuras terapias basadas en genes y células".

Fuente: Popular mechanics