Ученые перешли к прямому управлению человеческим геномом

Как сообщает «Вести.Медицина» в здравохранеии развивается новая отрасль, которую ученые называют «оптогеномикой» или контролем человеческого генома с помощью лазерного излучения и нанотехнологий. Оптогенетика применяется на протяжении 20 лет – свет используется для контроля взаимодействия клеток друг с другом. С помощью оптогенетики можно разрабатывать новые методы лечения заболеваний, исправляя ошибки, возникающие на клеточном уровне.

В настоящем исследовании ученые с помощью света контролировали ген FGFR1 – рецептор фактора роста фибробластов 1. Этот ген далеко не «рядовой» — он оказывает существенное влияние на 4500 генов, примерно одну пятую часть человеческого генома, согласно оценке проекта Human Genome Project.

«В некоторых отношениях FGFR1 похож на некий ген-авторитет», — поясняет Михаил К. Стаховяк, доктор философии, профессор кафедры патологии и анатомических наук в Школе медицины и биомедицинских наук имени Якобса при Университете Великобритании. «Контролируя один лишь FGFR1, теоретически можно предотвратить дисрегуляцию активности генов при шизофрении или при раке молочной железы и других типах рака».

Исследовательская группа смогла манипулировать FGFR1 через крошечные фотонные имплантанты в мозге. Эти беспроводные устройства содержат нанолазеры и наноантенны.

Исследователи вживили имплантаты в лабораторные ткани головного мозга, которые были выращены из индуцированных плюрипотентных стволовых клеток и усилены активируемыми светом молекулярными переключателями. С помощью лазера ученые активировали и деактивировали в мозге FGFR1 и связанные с ним клеточные функции. По сути, ген был «взломан».

Предполагается, что в конечном итоге технология позволит напрямую манипулировать геномной структурой пациентов, предоставив врачам действенный способ предотвращения и исправления генных аномалий. Но на данный момент разработка далека от применения в больницах. Однако исследовательская группа уже предвкушает следующие шаги, которые включают тестирование на 3D «мини-мозгах» и раковых тканях.