Czym jest sonotermogenetyka?

Czy sono­ter­mo­ge­ne­tyka stanie się bezinwazyjną metodą lecze­nia chorób neurologicznych u ludzi? Aktywacja głę­bo­kich obszarów mózgów myszy budzi u nich reak­cje beha­wio­ralne. 

Cho­ciaż naukowcy odnie­śli pewne suk­cesy w lecze­niu nie­pra­wi­dło­wo­ści neu­ro­lo­gicz­nych, wyma­gają one wsz­cze­pie­nia implan­tów chi­rur­gicz­nych. Jed­nak ostat­nie bada­nia poka­zują, że dzięki wyko­rzy­sta­niu weara­bles (urzą­dze­nia ubie­ral­nego) moż­liwe jest nie­in­wa­zyjne akty­wo­wa­nie lub wyłą­cza­nie poszcze­gól­nych neu­ro­nów. 

Mul­ti­dy­scy­pli­narny zespół naukow­ców z Washing­ton Uni­ver­sity w St. Louis pro­wa­dzony przez spe­cja­li­zu­ją­cą się w inży­nie­rii bio­me­dycz­nej i radio­te­ra­pii onko­lo­gicz­nej dok­tor Hong Chen stwo­rzył nie­in­wa­zyjną, zaadap­to­waną do okre­ślo­nego typu komórki metodę akty­wa­cji neu­ro­nów w mózgach ssa­ków. Praca jest powią­za­niem gene­tyki ze zja­wi­skiem ocie­pla­nia komó­rek za pomocą fono­te­ra­pii – te­ra­pii ultra­dź­wię­ko­wej. 

Sono­ter­mo­ge­ne­tyka umoż­li­wia moni­to­ro­wa­nie zacho­wa­nia orga­ni­zmu za pomocą pobu­dza­nia okre­ślo­nego obszaru mózgu. 

Tech­no­lo­gia stwa­rza szanse na lecze­nie cho­rób o pod­sta­wach neu­ro­lo­gicz­nych, w tym cho­roby Par­kin­sona czy epi­lep­sji. Należy zazna­czyć, że metoda ta jest bez­in­wa­zyjną formą akty­wo­wa­nia reak­cji możliwych dotąd jedy­nie poprzez pomoc neu­ro­chi­rur­giczną. Sty­mu­la­cja neu­ro­nów odby­wać się może cho­ciażby za pomocą smartwatcha, a więc bez wyko­rzy­sta­nia specjalistycznego wypo­sa­że­nia medycz­nego. 

Spe­cjalny, wraż­liwy na oddzia­ły­wa­nie ultra­dź­wię­ków wek­tor zaapli­ko­wano do gene­tycz­nie wybra­nych neu­ro­nów. W dru­gim kroku, poprzez zaawan­so­waną tech­no­lo­gicz­nie odzież lub akce­so­rium moni­to­ru­jące zdro­wie, dostar­czyli nie­wielki sygnał cie­pła za pośred­nic­twem ultra­dź­wię­ków o niskiej natę­że­niu do okre­ślo­nych neu­ro­nów w mózgu. Funk­cjo­nu­jący jak prze­łącz­nik wek­tor akty­wuje kanał jonowy, włą­cza­jąc lub wyłą­cza­jąc neu­rony. 

Prace zespołu dok­tor Hong Chen dowio­dły, że sono­ter­mo­ge­ne­tyka wzbu­dza reak­cje beha­wio­ralne u gry­zoni i dociera do głę­bo­kich regio­nów mózgów zwie­rząt. Hong Chen zazna­cza, że sono­ter­mo­ge­ne­tyka może zapro­po­no­wać zmianę dzi­siej­szego sta­no­wi­ska doty­czą­cego eks­plo­ra­cji neu­ro­nauki. W przy­szło­ści umoż­liwi odkry­cie nowych metod zro­zu­mie­nia i lecze­nia zabu­rzeń ludz­kiego mózgu. 

Wychodząc poza granice swoich dyscyplin naukowych oraz własnego wydziału, profesor Hong Chen opracowuje również nowy system dawkowania leków, który mógłby być stosowany w przypadku guzów umiejscowionych w pniu mózgu, najcenniejszym systemie organizmu. Nowy system może doprowadzić do powstania nowatorskich metod leczenia rozlanych glejaków przyponowych (DIPG), wyniszczającego raka mózgu u dzieci.

Przeczytaj też: https://supertechnology.pl/swiat-nauki/trwaja-prace-nad-algorytmem-ktory-przewiduje-smierc/

Zdjęcie główne: geralt/pixabay.com