Implant cu celule-designer. Pastilele electronice, revoluție în medicină

[] []

11 iul 2018 / 09:23
Salveaza PDF Comentarii
Descriere foto:

Martin Fussenegger este convins că lumea digitală va fi interconectată cu lumea biologică. El crede că vom putea vindeca bolile cu pastile electronice în următorii 50 de ani. 

În revista ETH din Zurich, unde Martin Fussenegger este profesor și conducător al unui grup de cercetători, el și-a descris proiectele. „Timp de secole, medicina a folosit aceeași abordare a tratamentelor: când ne simțim bolnavi, mergem la doctor, care ne prescrie apoi o pastilă pe care suntem obligați să o luăm de trei ori pe zi. Doctorul determină doza de medicament pe baza greutății corporale. Există mai multe dezavantaje pentru această abordare: mergem la doctor doar când suntem deja bolnavi. Doza de medicament este imprecisă. Și în timp ce administrăm multe tratamente în încercarea de a controla simptomele, de cele mai multe ori nu facem nimic pentru a vindeca boala reală", susține profesorul de la Universitatea ETH din Zurich.

Prin urmare, aș susține că, în viitorul îndepărtat, nu vom mai înghiți medicamentele obișnuite, care au o eficacitate limitată și pe care, probabil, nu le putem folosi pentru a rezolva toate problemele de sănătate. În schimb, în 50 de ani vom avea pastile electronice. Acestea vor lua forma capsulelor pe care le implantăm sub piele. În primul rând, capsula va conține celule - designer care vor putea monitoriza metabolismul nostru și vor putea interveni pentru a corecta problemele prin producerea de proteine și metaboliți. În al doilea rând, capsula va conține, de asemenea, componente electronice care controlează celulele proiectante și sunt conectate la lumea exterioară. Medicii vor putea să-și folosească smartphone-urile pentru a ajusta funcționarea pastilelor electronice și pentru a interveni, dacă este necesar. Tratamentul va începe imediat și se va administra în doza individuală corectă, făcând posibilă anihilarea bolilor metabolice.

Protezele moleculare controlează metabolismul
Am văzut deja primul succes al cercetării în această direcție. De ani de zile, grupul nostru a cercetat și dezvoltat proteze moleculare. Protezele sunt folosite pentru probleme mecanice: dacă nu mai putem merge, sau dacă vom pierde un dinte sau dacă părul nostru va cădea, vom recurge la proteze pentru a înlocui ceea ce lipsește. Protezele pot fi dezvoltate și pentru funcționarea defectuoasă a proceselor biochimice; de exemplu, celulele reprogramate pot prelua funcția celulelor deteriorate din organism.
Aceste celule - designer pot produce într-o zi insulină suficientă pentru diabetici, regla metabolismul lipidic pentru a preveni obezitatea sau pot inhiba creșterea celulelor tumorale timpurii. Celulele ar fi capabile să detecteze boala și să înceapă imediat tratamentul prin producerea anumitor metaboliți. Când tratamentul va fi complet, celulele vor reveni în modul de așteptare.

O terapie celulară relativ simplă este deja disponibilă: Novartis a primit aprobarea în SUA pentru un nou tratament împotriva leucemiei care utilizează celule modificate genetic specifice pacientului. Aceste celule detectează celulele tumorale în sânge și apoi le distrug. Celulele de ingineria genetică Novartis nu au încă complexitatea protezei moleculare pe care o preconizăm și nici un mecanism de control al feedback-ului. Cu toate acestea, reprogramarea genetică a unei celule și realizarea unei funcții terapeutice reprezintă o piatră de hotar.

Biologia și electronica comunică

Dezvoltarea merge și mai repede în domeniul electronicii; corpurile noastre sunt deja legate de lumea digitală. Noi purtăm senzori de mișcare care ne monitorizează somnul, numără pașii noștri și ne calculează consumul de calorii. Există, de asemenea, proiecte de cercetare în care glucoza din sânge și alți parametri de sănătate pot fi determinați în lichidul lacrimal și transpirația corporală. Și există pompe de insulină controlate electronic pentru diabetici și stimulatoare cardiace, care pot fi ajustate din afara corpului. În următoarele câteva decenii, va fi posibilă combinarea acestor evoluții la nivel molecular, iar lumea biologică va comunica cu lumea electronică în ambele direcții. Aceasta va necesita o interfață care să permită schimbul de informații între aceste două lumi. O astfel de interfață ar putea fi construită, de exemplu, utilizând optogenetica, care este știința folosirii luminii pentru a controla genele și, astfel, pentru a influența comportamentul celulelor. Acum trei ani, de exemplu, am realizat un studiu de fezabilitate în care am demonstrat cum putem folosi mințile noastre pentru a controla fără fir producția unei anumite proteine la șoareci. Am facut acest lucru prin inregistrarea activitatii creierului uman cu o electroencefalograma (EEG) si am transmis intrarea gândului electronic într-un implant optogenetic la soareci.

Un fost doctorand din grupul meu, care lucrează acum la Shanghai, a făcut acum un pas mai departe și a reușit să conecteze optogenetica cu electronica smartphone. Astfel, este posibil să folosiți un smartphone oriunde în lume pentru a vă conecta cu un implant la un șoarece din Shanghai, să controlați activitatea unei gene a acestui șoarece și, astfel, să faceți să-i scadă nivelul de zahăr din sânge. O pastilă electronică cu eficiență generală este totuși, încă, doar o viziune. Cu toate acestea, prin cercetarea noastră și colaborarea cu alți oameni de știință, suntem deciși să lucrăm în mod constant spre îndeplinirea acestui scop.

Articolul original este disponibil pe www.ethz.ch/en/news-and-events/eth-news/news/2018/01/fussenegger-electronic-pills.html



Te-ar putea interesa








Iti place noua modalitate de votare pe dcnews.ro?


Copyright 2018 SC PRESS MEDIA ELECTRONIC SRL. Toate drepturile rezervate.


dcn.n-nxt.24