Les technologies portables intelligentes dans le domaine de la santé, telles que les Fitbits et les smartwatches comme l’Apple Watch, sont conçues pour collecter les données d’un utilisateur afin de suivre son état de santé. Si vous remarquez bien, vous verrez qu’une personne sur trois qui marche dans la rue porte un dispositif portable intelligent sous une forme ou une autre.
Alors que les systèmes biologiques humains sont analogiques, en ce sens qu’ils sont programmés par la génétique et lentement mis à jour par l’évolution, les systèmes électroniques sont numériques, en ce sens qu’ils peuvent être mis à jour et contrôlés par l’électricité.
Pour combler cette « absence d’interface de communication fonctionnelle », des scientifiques de l’ETH Zurich ont conçu une telle interface qui permet de contrôler notre ADN par le biais de l’électricité.
DART – le chaînon manquant
Les chercheurs ont pu démontrer par une expérience que la production d’insuline dans les cellules humaines peut être activée en envoyant des signaux électriques par l’intermédiaire d’une interface « électrogénétique » appelée technologie de régulation actionnée par courant continu (DART), que l’équipe a mise au point. Ces signaux électriques activent les gènes ciblés.
DART nécessite très peu de puissance et d’énergie globale pour contrôler l’expression des gènes ciblés et le contrôle de DART ne nécessite qu’un simple interrupteur électrique manuel ON/OFF.
L’étude montre que l’exploitation des signaux électriques permet de manipuler les gènes. Cette découverte pourra bientôt être appliquée à des dispositifs tels que les smartwatches et pourra être utilisée dans le traitement du diabète.
« Les interfaces électrogénétiques qui permettraient aux appareils électroniques de contrôler l’expression des gènes restent le chaînon manquant sur la voie de la compatibilité et de l’interopérabilité totales des mondes électronique et génétique », ont déclaré les chercheurs dans l’étude.
Remise à neuf d’une étude antérieure
Dans une autre étude publiée en 2020 par le même groupe de chercheurs, l’équipe a établi que les stimuli électriques pouvaient être utilisés pour réguler les gènes.
La nouvelle étude a toutefois simplifié la conception initiale en implantant des cellules pancréatiques humaines dans des souris atteintes de diabète de type 1, ont expliqué les chercheurs à Vice. Les études 2020 et 2023 avaient pour objectif de ramener la glycémie des souris à des niveaux acceptables.
Les chercheurs ont utilisé des aiguilles d’acupuncture stimulant électriquement la libération d’insuline et rétablissant la normoglycémie (taux de sucre normal dans le sang).
Les chercheurs affirment que, comme le système DART n’a pas besoin de plusieurs heures à des tensions élevées, mais seulement de quelques secondes à des tensions plus faibles pour activer l’expression du transgène, il présente une efficacité énergétique et une sécurité accrues.
L’étude note également que le contrôle direct, sans électronique, des transgènes thérapeutiques dans les cellules humaines, à l’aide d’une batterie basse tension à courant continu, constitue un véritable bond en avant. Il s’agit du chaînon manquant qui permettra aux appareils portables de contrôler les gènes dans un avenir relativement proche.
L’étude a été publiée dans Nature.
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Source : Interesting Engineering – Traduit par Anguille sous roche
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