Kontrolli i prodhimit të insulinës me një orë inteligjente

Shumë gjurmues dhe orë inteligjente të fitnesit kanë LED të integruar. Drita jeshile e lëshuar, qoftë e vazhdueshme apo e pulsuar, depërton në lëkurë dhe mund të përdoret për të matur rrahjet e zemrës së përdoruesit gjatë aktivitetit fizik ose gjatë pushimit.

Këto orë janë bërë jashtëzakonisht të njohura. Një ekip i studiuesve të ETH tani dëshiron të përfitojë nga ky popullaritet duke përdorur LED për të kontrolluar gjenet dhe për të ndryshuar sjelljen e qelizave përmes lëkurës. Ekipi drejtohet nga Martin Fussenegger nga Departamenti i Shkencës dhe Inxhinierisë së Biosistemeve në Bazel. Ai shpjegon sfidën për këtë ndërmarrje: “Asnjë sistem molekular që vepron natyrshëm në qelizat njerëzore nuk i përgjigjet dritës jeshile, kështu që na u desh të ndërtojmë diçka të re.”

 

Drita jeshile nga ora inteligjente aktivizon gjenin

Profesori i ETH dhe kolegët e tij në fund të fundit krijuan një ndërprerës molekular që, pasi të vendoset, mund të aktivizohet nga drita jeshile e një ore inteligjente.

Çelësi është i lidhur me një rrjet gjenesh që studiuesit futën në qelizat njerëzore. Siç është zakon, ata përdorën qelizat HEK 293 për prototipin. Në varësi të konfigurimit të këtij rrjeti; me fjalë të tjera, gjenet që përmban; ai mund të prodhojë insulinë ose substanca të tjera në momentin e parë që qelizat ekspozohen ndaj dritës jeshile. Fikja e dritës çaktivizon kalimin dhe ndalon procesin.

 

Softuer standard

Ndërsa ata përdorën softuerin standard të orës inteligjente, nuk kishte nevojë që studiuesit të zhvillonin programe të dedikuara. Gjatë provave të tyre, ata ndezën dritën jeshile duke filluar aplikacionin. Modelet e reja të orëve lëshojnë impulse të lehta, të cilat janë edhe më të përshtatshme për të mbajtur në funksion rrjetin e gjeneve.

Sidoqoftë, çelësi molekular është më i komplikuar. Sapo të lëshohet drita jeshile, përbërësi që projekton në qelizë shkëputet dhe transportohet në bërthamën e qelizës ku shkakton një gjen prodhues të insulinës. Kur drita jeshile shuhet, pjesa e shkëputur rilidhet me homologun e saj që ndodhet në membranë.

 

Kontrollimi i implanteve me mjete që vishen

Studiuesit testuan sistemin e tyre si në lëkurën e mishit të derrit ashtu edhe në minj të gjallë duke implantuar qelizat e duhura në to dhe duke lidhur një orë inteligjente si një çantë shpine. Duke hapur programin e vrapimit të orës, studiuesit ndezën dritën jeshile për të aktivizuar kaskadën.

“Është hera e parë që një implant i këtij lloji është vënë në punë duke përdorur pajisje elektronike të disponueshme komerciale, të njohura si veshje sepse ato vishen drejtpërdrejt në lëkurë,”- thotë profesori i ETH. Shumica e orëve lëshojnë dritë jeshile, një bazë praktike për një aplikim të mundshëm pasi nuk ka nevojë që përdoruesit të blejnë një pajisje të veçantë.

Sipas Fussenegger, megjithatë, duket e pamundur që kjo teknologji të hyjë në praktikën klinike për të paktën dhjetë vjet të tjera. Qelizat e përdorura në këtë prototip duhet të zëvendësohen nga qelizat e përdoruesit. Për më tepër, sistemi duhet të kalojë nëpër fazat klinike para se të aprovohet, që do të thotë pengesa të mëdha rregullatore. “Deri më sot, vetëm shumë pak terapi qelizore janë aprovuar,”- thotë Fussenegger.