Νοτιοκορεάτες ερευνητές ανέπτυξαν γονιδιακό διακόπτη που ελέγχεται από ηλεκτρομαγνητικά πεδία

Ερευνητές στο Πανεπιστήμιο Dongguk στη Σεούλ δημιούργησαν έναν γονιδιακό διακόπτη που μπορεί να ενεργοποιείται και να απενεργοποιείται μέσα σε ζωντανά ζώα με τη χρήση ηλεκτρομαγνητικών πεδίων, μια εξέλιξη που θα μπορούσε να αναδιαμορφώσει τον τρόπο χορήγησης των γονιδιακών θεραπειών. Η μελέτη, η οποία δημοσιεύθηκε στο περιοδικό Cell στις 28 Μαΐου 2026, περιγράφει ένα σύστημα που ανταποκρίνεται σε εξωτερικό ηλεκτρομαγνητικό ερεθισμό, επιτρέποντας τον απομακρυσμένο, μη επεμβατικό και αναστρέψιμο έλεγχο της γονιδιακής έκφρασης.pubmed.ncbi.nlm.nih+1

Πώς λειτουργεί ο διακόπτης

Η ομάδα, με επικεφαλής τον καθηγητή Jongpil Kim και τη διδακτορική φοιτήτρια Yerim Hwang από το Ινστιτούτο Βλαστοκυττάρων και Αναγεννητικής Ιατρικής, ξεκίνησε εκθέτοντας εγκεφαλικό ιστό ποντικιού σε ηλεκτρομαγνητικό πεδίο 2,0 millitesla στα 60 hertz: την ίδια συχνότητα με το τυπικό οικιακό εναλλασσόμενο ρεύμα. Χρησιμοποιώντας αλληλούχηση RNA μεμονωμένων κυττάρων, εντόπισαν ένα γονίδιο που ονομάζεται Lgr4, η δραστηριότητα του οποίου αυξήθηκε ως απόκριση στο πεδίο. Η ρυθμιστική περιοχή του υποκινητή του Lgr4 αποτέλεσε τη βάση για αυτό που οι ερευνητές ονομάζουν επαγόμενο από ηλεκτρομαγνητικό πεδίο, ή Ei, γονιδιακό διακόπτη.bioengineer+2

Σε διαγονιδιακά ποντίκια που είχαν τροποποιηθεί ώστε να φέρουν τον διακόπτη συνδεδεμένο με έναν δείκτη πράσινης φθορίζουσας πρωτεΐνης, η έκθεση σε ηλεκτρομαγνητικό πεδίο (EMF) προκάλεσε ορατή γονιδιακή ενεργοποίηση σε όλο το σώμα. Η στοχευμένη διέγερση ενεργοποίησε γονίδια σε συγκεκριμένα όργανα και, μόλις το πεδίο απενεργοποιήθηκε, η γονιδιακή έκφραση επέστρεψε στα αρχικά επίπεδα εντός 24 ωρών. Μια γονιδιωματική σάρωση CRISPR-Cas9 εντόπισε την πρωτεΐνη κυτόχρωμα b5 τύπου B, ή Cyb5b, ως πιθανό μοριακό αισθητήρα για τα ηλεκτρομαγνητικά πεδία. «Αυτός μπορεί να είναι ο πρώτος μοριακός αισθητήρας για ηλεκτρομαγνητικά πεδία που αναφέρεται στη βιβλιογραφία», δήλωσε ο καθηγητής Kim σε σχόλια που έδωσε στη δημοσιότητα το πανεπιστήμιο.miragenews+2

Προκλινικές εφαρμογές

Οι ερευνητές επέδειξαν διάφορες χρήσεις του διακόπτη σε ποντίκια. Δημιούργησαν ένα μοντέλο της νόσου Αλτσχάιμερ που διαχωρίζει τη γήρανση του εγκεφάλου από τη συσσώρευση πλακών β-αμυλοειδούς, χρησιμοποίησαν κυκλική έκθεση σε EMF για να επιτύχουν μερική κυτταρική επαναπρογραμμάτιση σε γηρασμένα ποντίκια και αποκατέστησαν τα επίπεδα σεροτονίνης ελέγχοντας το γονίδιο Tph2 για τη μείωση συμπεριφορών που μοιάζουν με κατάθλιψη. Δεν εντοπίστηκαν παρενέργειες κατά τη διάρκεια των πειραμάτων, αν και η ομάδα αναγνώρισε ότι απαιτούνται μακροχρόνιες μελέτες ασφάλειας και δοκιμές σε μεγαλύτερα ζώα πριν από οποιαδήποτε κλινική εφαρμογή.miragenews+1

Μια στροφή στη γονιδιακή θεραπεία

«Αυτή η τεχνολογία θα μπορούσε να απομακρύνει τη γονιδιακή θεραπεία από τη λογική της μίας και μη αναστρέψιμης δόσης, οδηγώντας σε απλούστερες θεραπείες σε πραγματικό χρόνο που θα χορηγούνται από γιατρούς ή ακόμη και μέσω φορητών συσκευών», δήλωσε η Hwang σε δελτίο τύπου που διανεμήθηκε στις 17 Αυγούστου. Τα ευρήματα παραμένουν σε προκλινικό στάδιο και ερωτήματα σχετικά με την ειδικότητα των ιστών, τις ανοσολογικές αποκρίσεις, τον έλεγχο της δόσης και τη μακροπρόθεσμη ασφάλεια στον άνθρωπο παραμένουν αναπάντητα. Παρόλα αυτά, το σύστημα Ei εισάγει έναν μηχανισμό: ρυθμικές ταλαντώσεις ασβεστίου αντί για μια απλή αύξηση του ασβεστίου: τον οποίο οι ερευνητές περιγράφουν ως έναν ακριβώς συντονισμένο βιολογικό κώδικα για τη γονιδιακή ενεργοποίηση.prnewswire+2