Идея использования электрической стимуляции для управления биологическими процессами возникла еще в конце прошлого века. Ученые из Швейцарского федерального технологического института использовали этот подход для воздействия на генетическом уровне — путем включения или выключения генов в предварительно имплантированных клетках.

Исследователи работали над технологией для лечения сахарного диабета первого типа, когда в организме не вырабатывается достаточного количество инсулина для контроля уровня глюкозы в крови. Они модифицировали производящие инсулин клетки и имплантировали их в виде подкожного импланта мышам с гипергликемией. Результаты экспериментальной работы опубликованы на сайте Nature.

При подаче слабого импульса тока клетки подвергаются цепной реакции в ответ на активные формы кислорода (АФК) и включают ген, необходимый для производства инсулина, объясняют авторы.

В экспериментах с грызунами электрическую стимуляцию обеспечивали с помощью игл для акупунктуры. Лечение привело к управляемой реакции — на фоне повышения уровня инсулина показатели глюкозы нормализовались. При этом количество высвобождаемого инсулина можно было контролировать путем изменения силы тока.

В будущем технология может стать эффективным методом лечения диабета в форме удобного подкожного импланта. Возможно, авторы модифицируют подход и для других терапевтических мишеней, где необходимо воздействие на целевые гены.

Ранее ученые обнаружили биомаркеры диабета первого типа в крови, которые можно определить за месяцы до проявившихся симптомов. Ранняя диагностика может значительно сократить риски осложнений болезни, которая чаще всего проявляется у детей и подростков.