211service.com
Genredigert hud kan være sin egen blodsukkersensor
Diabetikere kan til slutt ha glukosesensorer innebygd i kroppen. 3. oktober 2017
Bilde med tillatelse av Xiaoyang Wu
For diabetikere er konstante fingerstikk for å få en bloddråpe og måle glukosenivået et irritasjonsmoment. Men det er også viktig. Ukontrollert blodsukker kan være dødelig.
Det er derfor ingeniører har prøvd i flere tiår å lage en ikke-invasiv glukosesensor, men det har vist seg vanskelig å utvikle en. Det er bare ikke mulig å nøyaktig måle sukkernivåer gjennom huden.
Så hvorfor ikke, i stedet, redesigne en persons kropp for å gjøre målingen i stedet? Det er den lyse ideen som Xiaoyang Wu og kolleger ved University of Chicagos Ben May-avdeling for kreftforskning hadde.
I en fascinerende samling av teknologier sier Chicago-teamet at de har genetisk redigert hudceller fra en mus og gjort dem om til en glukosedetektor som, når den er podet på dyrene, fungerer hele tiden og ikke trenger batteri.
Det er første gang levende hud har blitt omgjort til en sensor, sier Wu, og legger til at en hudbasert teknologi vil ha mange fordeler fremfor fingerstikk eller til og med de kontinuerlige monitorene noen diabetikere bruker.
Hud er et av de største organene i kroppen, påpeker Wu og kollegene hans i rapporten deres , som dukket opp forrige uke på publiseringsnettstedet bioRxiv. Huden er lett å få tak i og – sier de – lett å fjerne senere hvis ting går galt.
For å lage sin biologiske oppfinnelse, samlet Wu og teamet først fra mus noen av stamcellene hvis jobb det er å lage ny hud. Deretter brukte de genredigeringsteknikken CRISPR for å lage sin innebygde glukosedetektor. Det innebar å legge til et gen fra E coli bakterier hvis produkt er et protein som fester seg til sukkermolekyler.
Deretter la de til DNA som produserer to fluorescerende molekyler. På den måten, når E coli protein fester seg til sukker og endrer form, det flytter de fluorescerende molekylene nærmere eller lenger fra hverandre – og genererer et signal som Wus team kunne se ved hjelp av et mikroskop.
Alt dette ble gjort i en laboratorieskål - så deretter testet teamet om de glukosefølende cellene kunne inkorporeres i en muses kropp ved å pode de konstruerte hudflekkene på ryggen. Da mus som ble igjen sultne plutselig fikk en stor dose sukker, sier Wu, reagerte cellene innen 30 sekunder. Å måle glukose på denne måten var like nøyaktig som en blodprøve, som de også prøvde.
Teknologien peker mot en helt ny og uventet bruk av genterapi. Men før en person får en CRISPR-sensor i armen, vil teknologien trenge noen justeringer. Det er fordi for å lese ut den glødende huden til musene hans, måtte Wu belyse den med en laser og se gjennom et avansert laboratoriemikroskop.
Det ville vært utfordrende for mennesker, innrømmer Wu. Forskeren sier at han har ideer til en tilnærming som kan fungere i mennesker, men siden han kan sende inn et patent og starte et selskap, er han ikke klar til å avsløre det.
En ting som allerede er klart er at du kanskje ikke slutter med å bare gjøre huden om til en sensor – du kan konstruere de samme cellene for også å få ut medisiner for å behandle diabetes. Wus team utviklet nylig en genterapibehandling som får mus til å gå ned i vekt (se Fem måter å få CRISPR inn i kroppen på). Han sier at å kombinere deres hudbaserte glukosesensor med den genterapien kan skape en lukket sløyfe, levende form for å kontrollere diabetes.
Vår studie avdekker det fristende potensialet ved kutan genterapi for ulike kliniske anvendelser i fremtiden, skriver Wu.