Пациенты, страдающие диабетом, вынуждены регулярно проверять уровень сахара в крови и снижать его при помощи инъекций инсулина. Обе эти процедуры являются инвазивными, болезненными и требующими соблюдения ряда условий, что делает жизнь диабетиков очень сложной.
Учёные уже не первый год работают над созданием альтернативных методов диагностики, лечения и профилактики диабета, предлагая технологии эффективного лечения стволовыми клетками, бионические органы, вживляемые имплантаты и даже чувствительные к сахару контактные линзы. Теперь команда из Политехнического института Ренсселера, штат Нью-Йорк, представила новую многообещающую систему борьбы с повышенным уровнем сахара в крови.
Новое исследование биохимиков включало эксперимент на лабораторных мышах. Грызуны, страдающие диабетом I типа, подверглись необычному методу лечения: при помощи электромагнитных волн, испускаемых системой дистанционного контроля, учёные манипулировали количеством инсулина, который генерирует поджелудочная железа животных.
Авторы методики называют свою новую систему радиогенетикой. В её основе лежит работа комплексов, содержащих железо — ферритинов. Эти частицы вводятся в организм единожды, где привязываются к ионным каналам, придавая им способность взаимодействовать с радиоволнами или магнитными полями. Любое устройство, излучающее электромагнитные волны, например, мобильный телефон, заставляет частицы ферритины открывать ионный канал TRPV1, который расположен в мембране клетки.
По открытому каналу TRPV1 проходят ионы кальция, которые в свою очередь приводят в действие синтетический ген, созданный учёными. Этот ген активирует другой ген, регулирующий последующие звенья сигнальных каскадов, в результате чего возрастает выработка инсулина. В рамках своего эксперимента учёные смогли дистанционно снизить уровень инсулина в крови мышей.
Данная система может быть адаптирована таким образом, чтобы с её помощью можно было лечить и другие заболевания, сообщается в пресс-релизе.
"Использование магнитного поля, активируемого радиочастотами, является большим достижением в технологии дистанционной экспрессии генов. Эта методика является неинвазивной и легко адаптируется к лечению любого заболевания", — говорит Джонатан Дордик (Jonathan Dordick), профессор химической и биологической инженерии из Политехнического института Ренсселера.
Исследователи доказали, что использование радиоволн или магнитных полей одинаково эффективно при приведении в действие всего процесса. Теперь Дордик и его коллеги изучают возможность использования аналогичной методики для управления нейронной активностью.
Результаты исследования были опубликованы в журнале Nature Medicine.
