18 лютого, 2025
Вчені створили генний перемикач, що активується простим шкірним пластирем і може допомогти в лікуванні діабету
Дослідники Федеральної вищої технічної школи Цюріха розробили новий генний перемикач, який можна активувати доступним нітрогліцериновим пластирем. Головна ідея генних перемикачів – активація необхідної системи за допомогою зовнішніх подразників. Для цього науковці модифікують клітини, а потім імплантують їх під шкіру, де їх можна буде активувати. Із цією метою за останні роки біоінженери розробили різні типи перемикачів. Деякими можна керувати електрикою, іншими – світлом, а в одному навіть використовується музика британської рок-групи Queen.
Новий перемикач можна активувати, використовуючи нітрогліцерин, окрім того, спосіб застосування – приклеювання пластиру до шкіри – доступний для пацієнтів. Відповідні пластирі в різних розмірах уже можна придбати в аптеках. Нітрогліцерин швидко дифундує із пластиру на шкіру, де «зустрічається» з імплантатом, який містить модифіковані клітини нирок людини. Ці клітини перехоплюють нітрогліцерин і мають вбудований фермент, який перетворює його на оксид азоту (NO), природну сигнальну молекулу.
В організмі NO зазвичай викликає розширення кровоносних судин, що призводить до збільшення кровотоку. Він розщеплюється протягом кількох секунд і тому впливає лише на локалізовану область, майже не діючи системно. Імплантовані клітини модифіковано таким чином, що NO запускає виробництво та вивільнення хімічного месенджера GLP-1, який посилює вивільнення інсуліну β-клітинами підшлункової залози та таким чином регулює рівень глюкози в крові. GLP-1 також викликає відчуття ситості, зменшуючи споживання їжі.
Новий перемикач виготовлений виключно із людських клітин. «Це нова та революційна функція», – зазначає Мартін Фуссенеггер, професор біотехнології і біоінженерії на кафедрі біосистемних наук та інженерії. Компоненти, отримані від тварин, нерідко можуть помилково спрацювати, змінити хід правильних процесів організму або запустити імунні реакції. Подальший розвиток нової клітинної терапії, заснованої на генних перемикачах, є складним і тривалим. «Розроблення клітинної терапії до ринкової доступності не лише триває десятиліття, а й потребує багато спеціалістів і достатніх ресурсів», – підсумовує професор.
Джерело: https://www.nature.com/articles/s41551-025-01350-7