示意圖顯示了植入小鼠背部的封裝DART工程細胞，DART系統(tǒng)可用于治療Ⅰ型糖尿病小鼠。圖片來源：《自然·代謝》

據(jù)《自然·代謝》31日發(fā)表的一項生物技術(shù)突破稱，科學家實現(xiàn)了用電流在改造的人類細胞里激活基因表達。這是一項以糖尿病小鼠為模型的概念驗證研究，實驗系統(tǒng)可激發(fā)工程改造的人類細胞產(chǎn)生胰島素。這一成果有望帶來一種能編程活細胞的新型可穿戴設(shè)備。

　　可穿戴電子設(shè)備被用于監(jiān)控健康參數(shù)，如體力活動和血糖水平，但它們現(xiàn)在還不能用于直接改變基因活動。而能控制基因表達的設(shè)備將極大助力醫(yī)療干預(yù)，激活特定基因表達或使其沉默，例如增加體內(nèi)特定激素的產(chǎn)生。

　　瑞士蘇黎世聯(lián)邦理工大學團隊此次對可以用電流控制的人類細胞基因表達做了概念驗證。他們開發(fā)了一個“電遺傳”界面，稱之為DC-激發(fā)調(diào)控技術(shù)（DART），可以用電池直流電供能，并設(shè)計了一個人類細胞內(nèi)在感應(yīng)系統(tǒng)，激活選定基因。這個系統(tǒng)可偵測到電極產(chǎn)生的離子所產(chǎn)生的活性氧（一類容易對其他分子做出反應(yīng)的分子）。

　　團隊隨后使用這一技術(shù)改造人類細胞，經(jīng)電刺激激活胰島素基因的表達，隨后將細胞放入凝膠膠囊在小鼠中測試。凝膠膠囊植入5只Ⅰ型糖尿病雄性小鼠的背部，研究人員每日一次用針灸針向其輸送4.5伏的電刺激10秒，發(fā)現(xiàn)這刺激了胰島素產(chǎn)生，恢復(fù)了正常血糖水平。

　　研究團隊表示，這一電遺傳界面未來或有助于開發(fā)以基因和細胞為基礎(chǔ)的新療法。

　　讓活細胞“住”在可穿戴設(shè)備里，為生命健康創(chuàng)造條件，這一創(chuàng)新開辟了精準醫(yī)療的一條新路。長久以來，我們用化學物質(zhì)和物理療法刺激人體，希望它向期待的方向轉(zhuǎn)化，但人體環(huán)境因素復(fù)雜，實驗室里的反應(yīng)未必能夠如愿在身體里復(fù)制?，F(xiàn)在我們精確地刺激一小部分細胞，可操控性就大大增強了。相信未來很多疑難雜癥患者將受益于此。