Ученые разрабатывают систему, которая может «включать» инсулин-продуцирующие клетки, имплантированные в организм, с помощью смартфона.
Исследователи из Китая разрабатывают систему, которая в будущем может позволить диабетикам контролировать уровень сахара в крови, используя смартфон. Нет, не просто смартфон. Еще понадобятся генно-инженерные клетки, инфракрасные светодиоды и капсулы гидрогеля.
В статье, опубликованной 26 апреля в журнале Наука: Медицинские Исследования (Science Translational Medicine), китайские исследователи описывают систему, посредством которой смартфон может «включать» синтез инсулина в сконструированных фоточувствительных клетках, которые имплантированы под кожу мышей. Размером имплант примерно с пенни.
Когда светодиод включается по сигналу смартфона, имплантированные фоточувствительные клетки переключаются в режим производства инсулина. Когда светодиод выключается, клетки перестают производить инсулин. Время облучения зависит от уровня сахара в крови, который измеряется глюкометром. Показания глюкометра считываются смартфоном. Новый метод на основе регуляции клеток светом обещает гораздо более точный контроль над дозировкой инсулина, чем предшествующие технологии. Любой диабетик скажет вам, насколько важна правильная дозировка.
Ведущий научный сотрудник Восточно-Китайского педагогического университета (East China Normal University), профессор синтетической биологии Хайфэн Е (Heifen Ye) сказал, что, хотя их эксперименты были успешными, технология еще далека от клинических испытаний.
«На современном этапе это исследование доказало, что система работает», — сообщил Е по электронной почте. «Нам нужно проверить ее надежность и долгосрочную терапевтическую эффективность на крупных животных, прежде чем тестировать ее в клинических испытаниях».
Поскольку светодиоды излучают инфракрасные волны, которые проникают сквозь животные ткани, клетки можно «включать» внешними источниками света, например, светодиодным браслетом. А поскольку светодиоды не нуждаются в большом количестве энергии, они могут питаться от небольших батареек или переносных устройств, которые генерируют электричество при движении.
Марк Гомельский (Mark Gomelsky), профессор молекулярной биологии Университета Вайоминга (University of Wyoming), написал сопутствующую статью, описывающую технологии, которые позволили профессору Е создать их систему .
Гомельский сообщил по электронной почте, что китайское исследование является важным примером применения оптогенетики в медицине. Оптогенетика (optogenetics) — это биологическая технология использующая свет для управления клеточными процессами в тканях животных.
«Примечательно, насколько точно сконструированные клетки производят инсулин и как легко их контролировать, с помощью инфракрасного света», — прокомментировал он.
Гомельский считает, что влияние этого исследования не ограничивается диабетом.
«Хотя в статье описывается система, предназначенная для лечения диабета, ее можно модифицировать для лечения других заболеваний. эта статья открывает путь новой ветви медицины основанной на “умных” клетках, которые будут производить лекарства для пациентов в дозах регулируемых светом.»
Гомельский также отметил, что новая система полагается на открытия в смежных областях, таких как микробиология и фотобиология. Например, фоточувствительные клетки были сконструированы из генов четырех различных видов бактерий.
«Прогрес медицинских технологий невозможен без достижений в фундаментальных науках», — сказал Гомельский. «Эту простую истину неплохо было бы помнить современным политикам призывающим к резкому сокращению научного финансирования.»
Ваша Денвераша 