Cercetătorii de la Universitatea Buffalo au reuşit să controleze wireless gena FGFR1 - o genă ce joacă un rol cheie în modul prin care oamenii se dezvoltă din starea embrionară până la vârsta adultă - într-un ţesut cerebral crescut în laborator.
Lucrarea a fost raportată în "Proceedings of the Institute of Electrical and Electronic Engineers".
Noua metodă se axează pe crearea unui câmp pe care cercetătorii îl numesc "optogenomică", sau controlarea genomului uman prin lumină laser şi nanotehnologie.
Abilitatea de a manipula gena ar putea duce la noi tratamente pentru cancer şi la metode de a preveni şi trata tulburări mintale ca schizofrenia, conform cercetătorilor.
Cercetarea reprezintă un pas înainte pentru tehnologia de manipulare genetică ce ar putea îmbunătăţii tratamentul pentru cancer dar şi prevenirea şi tratamentul schizofreniei şi altor boli neurologice.
"Potenţialul interfeţelor optogenomice este enorm. Ar putea reduce drastic nevoia medicamentelor şi altor terapii pentru anumite boli. De asemenea, ar putea schimba modul prin care oamenii interacţionează cu tehnologia" a declarat coautorul studiului Josep M. Jornet, profesor asociat la Departamentul de Inginerie Electrică de la Universitatea din Buffalo, citat de sciencedaily.com.
În ultimii 20 de ani, oamenii de ştiinţă au combinat optica şi genetica - optogenetica - cu scopul folosirii luminii pentru a controla modul de comunicare intracelular.
Făcând asta, s-ar putea dezvolta noi tratamente prin corectarea comunicaţiilor greşite ce apar între celule. Chiar dacă este este promiţătoare, această descoperire nu adresează direct defecţiunilor genetice ce afectează creşterea umană şi stau la baza multor boli.
Noua cercetare a început să rezolve această problemă pentru că FGFR1 - Fibroblast Growth Factor Receptor 1 - reprezintă de fapt peste 4.500 de alte gene, aproximativ o cincime din genomul uman, estimare făcută de Human Genome Project. Astfel, prin controlarea FGFR1, teoretic se pot preveni defecţiunile genetice în schizofrenie sau în cancerul de sân şi alte tipuri de cancer, se mai arată în concluziile studiului.
Cercetătorii au manipulat FGFR1 prin crearea unor mici implanturi cerebrale fotonice. Aceste dispozitive wireless includ nanolaseri şi nanoantene şi în viitor nanodetectoare.
Ei au introdus implanturile în ţesutul cerebral, ce a fost crescut din celule stem pluripotente şi sporit cu cu comutatoare moleculare activate de lumină. Apoi au declanşat diferite lumini de laser asupra ţesutului - lumină albastră, roşie şi ultraroşie.
Interacţiunea le-a permis cercetătorilor să activeze şi să dezactiveze FGFR1 şi funcţiile sale celulare asociate, ceea ce le-ar putea permite doctorilor să manipuleze structura genomică a pacienţilor, furnizând o metodă de prevenire şi corectare ale anormalităţilor genelor.
Tehnologia este încă departe de a ajunge însă în cabinetele medicilor, dar echipa de cercetare este încântată de paşii următori, care includ noi tehnici de manipulare genetică în "mini-creiere" 3D şi în ţesutul canceros.
