اختراق يمكّن العلماء من التحكم في الحمض النووي البشري بالكهرباء!
تاريخ النشر: 3rd, August 2023 GMT
تمكن علماء لأول مرة من التحكم في الحمض النووي البشري بالكهرباء فيما يمكن أن يكون اختراقا.
نجح فريق في سويسرا في تشغيل وإيقاف تشغيل الجينات البشرية باستخدام تيارات كهربائية من إبر الوخز الطبية.
وساعدت عمليات الانطلاق المحفزة على تنشيط الجينات المنتجة للأنسولين، والتي تم إنشاؤها باستخدام طرق العلاج الجيني التي طورها الفريق السويسري على مدى السنوات الخمس الماضية.
وأطلق الباحثون على تقنيتهم الجديدة اسم "الحلقة المفقودة" للعلاجات الجينية.
لكن الأمل يكمن في أن تحدث هذه الطريقة "الكهربية" ثورة في التكنولوجيا القابلة للارتداء - كل شيء من الأجهزة الطبية إلى أجهزة تتبع اللياقة البدنية إلى الأطراف الصناعية - ما يخلق مسارا جديدا تماما للأجهزة الإلكترونية للتواصل مع جسم الإنسان.
ويتيح النظام، المسمى "تقنية التنظيم الناشط للتيار المباشر (DC)" (DART)، الاتصال بين الأنظمة الإلكترونية والبيولوجية التي كانت "غير متوافقة إلى حد كبير" من قبل.
وقال الفريق في دراسته الجديدة التي نُشرت يوم الإثنين في Nature Metabolism: "تعمل الأنظمة الإلكترونية والبيولوجية بطرق مختلفة جذريا وغير متوافقة إلى حد كبير بسبب عدم وجود واجهة اتصال وظيفية".
وأوضح العلماء أن "الأنظمة البيولوجية هي أنظمة تناظرية، مبرمجة بواسطة علم الوراثة، ويتم تحديثها ببطء عن طريق التطور وتتحكم فيها الأيونات التي تتدفق عبر الأغشية المعزولة".
وكتبوا على النقيض من ذلك أن "الأنظمة الإلكترونية رقمية ومبرمجة بواسطة برمجيات قابلة للتحديث بسهولة ويتم التحكم فيها بواسطة إلكترونات تتدفق عبر أسلاك معزولة".
إقرأ المزيدومن خلال العمل من ETH Zürich، وهي جامعة بحثية عامة في سويسرا، طور الباحثون نظاما بسيطا عن قصد يستخدم أقطاب إبرة الوخز بالإبر المعتمدة من منظمة الصحة العالمية (WHO) والمعتمدة من إدارة الغذاء والدواء الأمريكية (FDA) لتقديم أقطاب إبرة الوخز المتواضعة المنقذة للحياة.
ووفقا للدراسة، فإن نظام DART يجب أن يوفر فقط 10 ثوان من التيار المستمر عند 4.5 فولت مرة واحدة يوميا لتحفيز إنتاج الأنسولين الكافي لتنظيم مستويات السكر في الدم لمرضى السكري.
وتعمل واجهة DART التي تعمل بالبطارية بشكل أساسي على تقسيم كميات صغيرة من الماء داخل الخلايا البشرية إلى أيونات مشحونة كهربائيا للغاية، أو "أنواع الأكسجين التفاعلية" باستخدام الأكسجين في H2O العادي.
وتمكن الفريق من ضبط العناصر الخلوية الفرعية عن طريق حقن العلاج الجيني - بما في ذلك البروتين 1 المرتبط بـ ECH الشبيه بـ Kelch - لمساعدتها على إنتاج الأنسولين استجابة لجزيئات الأكسجين المشحونة.
وعلى وجه التحديد، قاموا بإنشاء "عناصر استجابة مضادات الأكسدة" (AREs) الاصطناعية التي من شأنها تنشيط الجينات العلاجية المنتجة للأنسولين.
وهكذا، ستساعد مجموعات الطاقة في صنع الأنسولين أثناء القيام بواجباتها الطبيعية، في محاولة لكبح أيونات الأكسجين المشحونة بشدة، على النحو الذي تم إنشاؤه بواسطة أقطاب الوخز بالإبر.
وأظهر الباحثون أن نظام DART يمكن أن ينشط العلاجات القائمة على الجينات المنتجة للأنسولين والتي تم حقنها في خلايا الكلى الجنينية البشرية، والخلايا الجذعية البشرية، ونماذج مختبرية مختلفة من القوارض.
وتأمل مجموعة ETH Zürich أن نظام DART "سيمهد الطريق للتعبير الجيني القابل للارتداء والذي يتم التحكم فيه كهربائيا".
وكتبوا أن DART لديها "القدرة على ربط التدخلات الطبية بإنترنت الجسم أو إنترنت الأشياء".
المصدر: ديلي ميل
المصدر: RT Arabic
كلمات دلالية: كورونا اكتشافات الحمض النووي بحوث التحکم فی
إقرأ أيضاً:
افتتاح المؤتمر العلمي الثالث للطب البشري بفرع الأكاديمية بالعلمين
افتُتحت اليوم "السبت" فعاليات المؤتمر العلمي الثالث لطلاب كلية الطب البشري بفرع لأكاديمية العربية للعلوم والتكنولوجيا والنقل البحري في مدينة العلمين الجديدة تحت شعار “العلاقة السببية والارتباط السببي لأمراض الجهاز الهضمي”.
الأكاديمية العربية: يوم الطلاب بامتيازشهد حفل الافتتاح حضور أعضاء المجلس التنفيذي للأكاديمية ونخبة من مديري المستشفيات الأساتذة والمتخصصين، حيث استُهل بكلمة ترحيبية من الأستاذ الدكتور محمد هشام عبد المنعم، عميد كلية الطب البشري، الذي أعرب عن سعادته بهذا الحدث الهام مؤكدًا أن "اليوم هو يوم الطلاب"، مشيدًا بجهودهم وإنجازاتهم منذ التحاقهم بالكلية في عام 2019 وحتى الآن.
كما أشار"هشام" إلى أن كلية الطب بالأكاديمية تعد "الوحيدة التي تبدأ تدريب طلابها مبكرًا"، مثمنًا تعاون المستشفيات المختلفة في دعم العملية التعليمية.
من جانبه أعرب الدكتور إسماعيل عبد الغفار إسماعيل فرج، رئيس الأكاديمية، عن "اعتزازه بحضور المؤتمر بفرع الأكاديمية بمدينة العلمين الجديدة، واصفًا الشباب والطلاب بكلية الطب البشري بأنهم "المستقبل"، وأعرب عن اعتزازه بما يتحقق في هذا الفرع الحيوي .
وأكد الدكتور "عبد الغفار" أن "منهج الأكاديمية هو غرس ثقافة البحث والابتكار"، مشيرًا إلى أن كل ما تحقق من إنجازات ما كان ليتم لولا "دعم الجمعية العامة للأكاديمية" و"جامعة الدول العربية".
كما توجه بالشكر لمعالي الدكتور عبد السلام صالح حميد وزير النقل اليمني، رئيس الجمعية العامة للأكاديمية في دورتها الحالية، على تشريفه بالحضور ، كما رحب بالدكتور رائد الجبوري، مدير إدارة المنظمات والاتحادات العربية ، وأثنى على جهود الدكتور محمد فريق الأمين العام لنقابة الأطباء والدكتور عبد المنعم فوزي نقيب أطباء الإسكندرية ورؤساء الجامعات المصرية وإدارات المستشفيات على تعاونهم مع الأكاديمية.
وفي سياق متصل، أوضح رئيس الأكاديمية أن "القطاع الطبي في فرع الأكاديمية بالعلمين يقدم رسالة سامية تؤكد على أهمية حياة الإنسان والعلم"، كاشفًا عن استقبالهم لأكثر من 500 مريض يوميًا في عيادات طب الأسنان والطب البشري من مدينة العلمين الجديدة، وتقديم "خدمة طبية مجانية" لأهالي المنطقة.
واختتم "عبد الغفار" كلمته معرباً عن أمنياته بالتوفيق للمؤتمر الذي وصفه بأنه "شيء يدعو للفخر" ويعكس تميز طلاب الأكاديمية في جميع التخصصات والفروع.
بدوره، أعرب معالي الدكتور عبد السلام صالح حميد وزير النقل اليمني عن سعادته بزيارة فرع الأكاديمية في مدينة العلمين، مشيدًا بموقعها الاستراتيجي والتاريخي والسياحي، ووصف الأكاديمية بأنها "ثمرة ناجحة للعمل العربي المشترك ".
كما أبدى إعجابه بـ "التطور الهائل" الذي تشهده الأكاديمية، منذ نشأتها في السبعينيات كمؤسسة متخصصة في النقل البحري وصولًا إلى أن أصبحت صرحاً أكاديمياً شاملاً يضم مختلف التخصصات العلمية.
وأشار "حميد " إلى أن الأكاديمية تستوعب في كلياتها "30 ألف طالب بمختلف الكليات والتخصصات"، وهو ما يبعث على "الفخر والاعتزاز" لدى جامعة الدول العربية.
وأكد على أن المشاركة في هذا المؤتمر "تمثل فرصة جيدة للطلاب والباحثين وتحفيزهم على البحث والابتكار وثقل مهاراتهم".
كما أوضح أن "المؤتمرات العلمية توسع مدارك الباحثين في مجالات تخصصاتهم العلمية والطبية"، واصفًا المؤتمر الحالي بأنه يطرح موضوعًا على درجة عالية من الأهمية.
وفي ختام كلمته، حيا وزير النقل اليمني رئيس الأكاديمية ومعاونيه وجميع أسرة الأكاديمية على جهودهم المبذولة في تنظيم هذه المؤتمرات الهامة
وعلى هامش الافتتاح، تم تقديم هدية تذكارية لمعالي وزير النقل بالجمهورية اليمنية، تقديرًا لتشريفه وحضوره فعاليات المؤتمر.