Une technologie expérimentale conçue par des scientifiques suisses a utilisé de minuscules impulsions électriques pour déclencher la production d’insuline chez la souris, avec des tissus pancréatiques humains spécialement conçus. Ils appellent cela une interface « électrogénétique », et elle pourrait être utilisée pour déclencher des gènes cibles lorsque nous avons besoin de stimuler un changement dans l’organisme, en utilisant des appareils électroniques qui interagissent directement avec le corps humain, tels que les capteurs actuellement utilisés pour mesurer les indicateurs de santé. .
Un groupe de chercheurs dirigé par le Dr Martin Fussenegger, scientifique à l’ETH Zurich et à l’Université de Bâle en Suisse, a mis au point un système qui utilise l’électricité à courant continu, sous forme de batteries ou de banques de batteries portables, pour « alimenter » un gène dans des cellules pancréatiques humaines incorporées à des souris, réussissant à stimuler la production d’insuline supplémentaire chez les rongeurs souffrant de diabète. L’avancée, publiée dans la revue Nature Metabolism, pourrait être le premier pas vers la création de des appareils portables capables de « réparer » le corps humain ou de stopper des maladies.
Des appareils portables qui nous soignent
Les appareils électroniques portables deviennent de plus en plus importants dans le domaine de l’acquisition de données de santé des personnes, accumulant des informations pour de futures interventions médicales personnalisées. Cependant, ces appareils portables, techniquement appelés wearables, « ne peuvent toujours pas programmer directement les thérapies géniques en raison de l’absence d’un interface électromagnétique directe. Ici, nous fournissons le chaînon manquant pour y parvenir », selon les auteurs de la nouvelle étude et résume une article publié dans ScienceAlert.
La nouvelle technologie de régulation à courant continu (DART) parvient à unir la technologie numérique des appareils électroniques à la technologie analogique de nos corps biologiques, spécifiquement pour alimenter contrôler les interrupteurs génétiques « marche ou arrêt »qui stimulent ou réduisent l’activité de certains gènes dans les cellules.
Dans l’expérience, des cellules pancréatiques humaines ont été implantées chez des souris atteintes de diabète de type 1, qui ont ensuite été stimulées avec un courant électrique continu, appliqué par des aiguilles d’acupuncture. L’électricité a généré des niveaux non toxiques d’espèces réactives de l’oxygène et de molécules énergétiques qui, lorsqu’elles sont correctement manipulées, ils peuvent initier un processus qui active les cellules conçues pour répondre au changement requis dans la chimie du corps.
Régulation génétique à faible dépense énergétique
Au réguler l’ADN ou l’acide désoxyribonucléique de la cellule, ou son information génétique fondamentale, en « jouant » avec les molécules qui activent ou désactivent certains processus génétiques, la nouvelle technologie peut potentiellement aider à variété de conditions de santé affectées par la génétique.
Par exemple, l’augmentation de la production d’insuline pourrait améliorer directement la qualité de vie des personnes atteintes de diabète. Dans l’étude, les chercheurs ont pu obtenir les niveaux de sucre dans le sang des souris diabétiques peuvent revenir à la normale grâce à cette méthode, qui à l’avenir pourrait être appliquée chez l’homme.
Mais le nouvel appareil pourrait avoir de multiples applications au-delà de cela, en agissant directement sur notre génétique. Bien que nous soyons nés avec un certain ensemble de gènes et que notre code génétique reste largement inchangé tout au long de notre vie, la façon dont ces gènes sont exprimés ou activés peut changer à mesure que nous vieillissons ou changeons nos habitudes. Par conséquent, la technologie DART pourrait potentiellement fournir un moyen efficace d’annuler ou de stimuler certains de ces changements, selon qu’ils sont positifs ou négatifs pour notre santé.
selon un article publié sur le Singularity Hub, l’un des avantages de la nouvelle technologie qui enthousiasme ses créateurs est son efficacité énergétique, un aspect crucial pour qu’il soit possible de l’intégrer dans des appareils électroniques portables. Comme la configuration technique nécessite très peu d’énergie, trois piles AA pourraient suffire pour délivrer une injection quotidienne d’insuline pendant plus de cinq ans en utilisant cette méthode, ont conclu les scientifiques.
Référence
Une interface électrogénétique pour programmer l’expression des gènes des mammifères par courant continu. Martin Fussenegger, Jinbo Huang et al. Métabolisme naturel (2023). DOI : https://doi.org/10.1038/s42255-023-00850-7