Werden unsere Gene bald mit Hilfe von elektischen Stromstößen gezielt manipuliert? Eine neu veröffentlichte Studie aus der Schweiz weist darauf hin. Was im medizinischen Bereich durchaus interessant sein kann, hat jedoch auch ein großes Missbrauchspotenzial.
Laut einer aktuellen Studie können tragbare Geräte verwendet werden, um menschliche DNA elektisch zu manipulieren und Gene zu programmieren, um spezifische medizinische Behandlungen durchzuführen. Die Forscher konnten die Insulinproduktion in menschlichen Zellen erhöhen, indem sie eine elektrogenetische Schnittstelle verwendeten, die elektrische Ströme aussendete, um bestimmte Gene zu aktivieren.
Die Wissenschaftler glauben demnach, dass es durch die Nutzung derselben Technik letztendlich möglich sein wird, heilende Mengen verschiedener Substanzen für eine Vielzahl von medizinischen Beschwerden wie Diabetes zu verabreichen, indem die menschliche DNA direkt durch Elektrizität manipuliert wird. Der aktuelle Trend in der medizinischen Branche ist die Verwendung von tragbaren Geräten, bekannt als medizinische Wearables, zu denen Fitness-Tracker, Biosensoren, Blutdruckmessgeräte und tragbare Elektrokardiogramm-Geräte gehören. Diese Geräte werden als intelligente Wearables bezeichnet, da sie programmiert werden können, Medikamente auf Anfrage abzugeben, ohne dass ein Arzt eingreifen muss, ähnlich wie bei den kürzlich durchgeführten Experimenten.
Jinbo Huang, ein Molekularbiologe an der ETH Zürich, und sein Team haben ein Gerät namens Direct Current actuated Regulation Technology oder DART entwickelt. Diese batteriebetriebene Schnittstelle verwendet den elektrischen Strom, um bestimmte Genreaktionen zu aktivieren. Huang und seine Kollegen glauben, dass DART ein bedeutender Fortschritt ist, der es in naher Zukunft ermöglichen wird, tragbare Technologie zur Kontrolle von Genen einzusetzen.
Elektronische und biologische Systeme funktionieren auf radikal unterschiedliche Weise und sind weitgehend inkompatibel aufgrund des Mangels an einer funktionalen Kommunikationsschnittstelle, erklärt die Studie. Während biologische Systeme analog sind, durch Genetik programmiert werden, sich langsam durch Evolution aktualisieren und durch Ionen gesteuert werden, die durch isolierte Membranen fließen, sind elektronische Systeme digital, durch leicht aktualisierbare Software programmiert und werden durch Elektronen gesteuert, die durch isolierte Drähte fließen.
Das Forschungspapier diskutiert die Notwendigkeit elektrogener Schnittstellen, um eine vollständige Kompatibilität und Interoperabilität zwischen elektronischen und genetischen Systemen zu erreichen. Das Forschungsteam hatte das Ziel, eine direkte Verbindung zwischen der natürlichen DNA des menschlichen Körpers und elektronischen Systemen herzustellen. Sie haben zuvor die Fähigkeit gezeigt, Gene und DNA elektrisch zu aktivieren, und ihre neueste Studie verwendet eine modifizierte Technologie, um menschliche Bauchspeicheldrüsenzellen in Mäuse mit Typ-1-Diabetes einzupflanzen.
Die Forscher verwendeten dann elektrisch stimulierende Akupunkturnadeln, um die genauen Gene einzuschalten, die an der Regulation von Insulindosen beteiligt sind, einem Hormon, das für die Behandlung von Diabetes unerlässlich ist, berichtet Vice über die Forschung. Als Folge davon kehrten die Blutzuckerkonzentrationen der Modellmäuse auf normale Werte zurück. Huang und sein Team glauben, dass ihre Erfindung, an der sie derzeit arbeiten, das Potenzial hat, tragbare Geräte in die Lage zu versetzen, die Genexpression durch Elektrizität zu kontrollieren. Dies könnte dazu führen, dass medizinische Behandlungen mit dem Internet verbunden werden können.
„Während wir uns für die DART-gesteuerte Insulinproduktion zur Validierung des Konzepts entschieden haben, sollte es einfach sein, die DART-Steuerung mit der in-situ-Produktion und Dosierung einer Vielzahl von Biopharmazeutika zu verbinden“, schließt ihr Artikel. „Wir glauben, dass einfache elektrogenetische Schnittstellen wie DART, die analoge biologische Systeme funktional mit digitalen elektronischen Geräten verbinden, großes Potenzial für verschiedene zukünftige gen- und zellbasierte Therapien haben.“
Doch was ist, wenn diese Technologie in die falschen Hände fällt? Welches Missbrauchspotenzial besteht hierbei? Das sind Fragen, die wohl noch beantwortet werden müssen. Immerhin geht es dabei darum, in unseren Genen herumzuwerkeln. Etwas, das durchaus auch zu ungeahnten Folgen führen kann.
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