211service.com
Genredigeret hud kunne være sin egen blodsukkersensor
Diabetikere kan i sidste ende have glukosesensorer indbygget i deres krop. 3. oktober 2017
Billede udlånt af Xiaoyang Wu
For diabetikere er de konstante fingerstik for at opnå en bloddråbe og måle dens glukoseniveau en irritation. Men det er også vigtigt. Blodsukkeret kan være dødeligt.
Det er derfor, ingeniører i årtier har forsøgt at skabe en ikke-invasiv glukosesensor, men det har vist sig svært at udvikle en. Det er bare ikke muligt nøjagtigt at måle sukkerniveauer gennem huden.
Så hvorfor ikke i stedet redesigne en persons krop til at foretage målingen i stedet? Det er den lyse idé, som Xiaoyang Wu og kolleger ved University of Chicagos Ben May-afdeling for kræftforskning havde.
I et fascinerende miks af teknologier siger Chicago-teamet, at det har genetisk redigeret hudceller fra en mus og omdannet dem til en glukosedetektor, der, når den først er podet på dyrene, virker hele tiden og ikke har brug for et batteri.
Det er første gang, levende hud er blevet omdannet til en sensor, siger Wu og tilføjer, at en hudbaseret teknologi ville have en masse fordele i forhold til fingerstik eller endda de kontinuerlige monitorer, som nogle diabetikere bruger.
Hud er et af de største organer i kroppen, påpeger Wu og hans kolleger i deres rapport , som udkom i sidste uge på forlagets hjemmeside bioRxiv. Hud er let at få fat i og - siger de - let at fjerne senere, hvis det går galt.
For at lave deres biologiske opfindelse indsamlede Wu og teamet først nogle af de stamceller fra mus, hvis opgave det er at lave ny hud. Dernæst brugte de genredigeringsteknikken CRISPR til at skabe deres indbyggede glukosedetektor. Det involverede tilføjelse af et gen fra E coli bakterier, hvis produkt er et protein, der klæber til sukkermolekyler.
Dernæst tilføjede de DNA, der producerer to fluorescerende molekyler. På den måde, når E coli protein klæber til sukker og ændrer form, det flytter de fluorescerende molekyler tættere på eller længere fra hinanden - hvilket genererer et signal, som Wus team kunne se ved hjælp af et mikroskop.
Alt det blev gjort i en laboratoriets skål - så derefter testede holdet, om de glucose-sansende celler kunne inkorporeres i en muses krop ved at pode de konstruerede hudpletter på deres ryg. Da mus, der blev efterladt sultne, pludselig fik en stor dosis sukker, siger Wu, reagerede cellerne inden for 30 sekunder. At måle glukose på denne måde var lige så præcist som en blodprøve, som de også prøvede.
Teknologien peger på en helt ny og uventet anvendelse af genterapi. Men før en person får en CRISPR-sensor i armen, skal teknologien have nogle justeringer. Det er fordi Wu var nødt til at oplyse den glødende hud på sine mus med en laser og se gennem et avanceret laboratoriemikroskop.
Det ville være udfordrende for mennesker, indrømmer Wu. Forskeren siger, at han har ideer til en tilgang, der kan virke i mennesker, men da han måske indgiver et patent og starter en virksomhed, er han ikke klar til at afsløre det.
En ting, der allerede er klar, er, at du måske ikke stopper med bare at forvandle huden til en sensor - du kan konstruere de samme celler til også at skaffe medicin til behandling af diabetes. Wus team udviklede for nylig en genterapibehandling, der får mus til at tabe sig (se Fem måder at få CRISPR ind i kroppen på). Han siger, at en kombination af deres hudbaserede glukosesensor med den genterapi kunne skabe en lukket sløjfe, levende form til at kontrollere diabetes.
Vores undersøgelse afdækker det fristende potentiale ved kutan genterapi til forskellige kliniske anvendelser i fremtiden, skriver Wu.