В Швейцарии научились управлять генами силой мысли
С помощью мысли контролируется работа светодиодной лампы, стимулирующей экспрессию гена и последующее образование белка. Фотография с сайта ethz.ch. Биотехнологи из Высшей технической школы в Цюрихе разработали инновационный способ регуляции генов, позволяющий управлять их экспрессией с помощью излучаемых мозгом волн. Данные исследования опубликованы в журнале Nature Communications.
«Мы впервые записали волны, которые мозг производит при определенных мыслительных процессах, передали их по беспроводной связи на гены и отрегулировали экспрессию гена силой мысли», — сказал главный автор исследования профессор Мартин Фуссенеггер (Martin Fussenegger).
Источником вдохновения ученых стала игра «Mindflex»: на лоб игроку прикрепляют датчик, фиксирующий излучаемые мозгом электромагнитные волны (аналог электроэнцефалограммы, ЭЭГ). Частоты волн контролируют потоки воздуха игрового «вентилятора», удерживающего поролоновый шарик от падения и направляющего его через полосу препятствий. Таким образом, после небольшой тренировки человек может управлять шариком силой мысли.
Ученые также использовали электроэнцефалограф, записывающий электромагнитные волны мозга, которые передаются через Bluetooth на контроллер, управляющий генератором возбуждения. Это устройство создает электромагнитное поле, обеспечивающее имплантат индукционным током. После этого в последнем загорается светодиодная лампа. Излучая в ближнем инфракрасном диапазоне, она освещает культуральную камеру, где содержатся генно-модифицированные клетки. Реагируя на свет, они начинают вырабатывать белок SEAP.
Имплантат был также испытан на мышах: добровольцев разделили на три группы, в зависимости от вида деятельности. В расслабленном состоянии (при медитации с закрытыми глазами) белок вырабатывался в больших количествах (то есть экспрессия гена была высокой), при концентрации внимания на игре «Minecraft» — на среднем уровне, а когда люди следили за лампочкой, сознательно включая и выключая ее, уровень белка SEAP в крови мышей постоянно менялся.
По словам исследователей, в будущем эта эффективная и безопасная технология пригодится в терапии неврологических заболеваний, например, при эпилепсии, хронических головных болях и болях в позвоночнике. Имплантат будет регистрировать характерные для этих расстройств длины волн и реагировать на них запуском работы генов, отвечающих за выработку нужных веществ.
