一项新研究报告称，科学家已经证明，人类基因可以用电控制，这一突破可能为可穿戴设备铺平道路，这些设备可以对基因进行编程，以进行医疗干预。
在一项新的实验中，研究人员能够通过“电遗传”界面发送电流来激活目标基因，从而触发人体细胞中胰岛素的产生。这种界面的未来应用可以通过直接用电控制人类DNA来提供治疗剂量，以治疗包括糖尿病在内的各种疾病。
目前，人们对医疗可穿戴设备的兴趣呈爆炸式增长，这是以健康为中心的便携式技术，如健身追踪器、生物传感器、血压监测仪和便携式心电图设备。智能可穿戴设备已成为许多医生和患者的必备工具，促使研究人员继续开发收集医疗数据甚至进行医疗干预的新平台。
现在，由ETH zrich的分子生物学家黄金波领导的科学家们发明了一种电池供电的界面，他们称之为“直流驱动调节技术”，或DART，可以通过电流触发特定的基因反应。根据周一发表在《自然》杂志上的一项研究，黄和他的同事将该设备描述为“一个飞跃，代表了可穿戴设备在不久的将来控制基因的缺失环节”。
研究小组在研究中说:“电子系统和生物系统的运作方式截然不同，由于缺乏功能性的通信接口，它们在很大程度上是不相容的。”“生物系统是模拟的，由基因编程，通过进化缓慢更新，并由流经绝缘膜的离子控制，而电子系统是数字化的，由易于更新的软件编程，由流经绝缘导线的电子控制。”
研究人员补充说:“电子设备控制基因表达的电遗传学接口仍然是实现电子和基因世界完全兼容和互操作性道路上缺失的一环。”
考虑到这一点，研究小组的目标是在我们的“模拟”DNA和构成数字技术基础的电子系统之间建立直接联系。模拟DNA是控制地球上所有生物生命周期的生物字母表。
苏黎世联邦理工学院的同一小组最初证明了基因可以被电激活，这是2020年发表的一项研究的一部分。这种新的改良设计通过将人类胰腺细胞植入1型糖尿病小鼠体内，简化了最初的设计。然后，研究人员使用电刺激针灸针来打开与调节胰岛素剂量有关的确切基因，胰岛素是治疗糖尿病所必需的一种激素。结果，模型小鼠的血糖浓度恢复到正常水平。
黄和他的同事说，这种哺乳动物基因表达的电子微调为“基于可穿戴的电控基因表达奠定了基础，有可能将医疗干预与身体或物联网连接起来”。
“虽然我们选择DART控制的胰岛素生产进行概念验证，但将DART控制与各种生物制药的原位生产和剂量联系起来应该是直截了当的，”该团队总结道。“我们相信简单的电遗传学接口，如DART，将模拟生物系统与数字电子设备功能互连，为未来各种基于基因和细胞的治疗带来了巨大的希望。”
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