연구원은 인간 게놈을 다시 프로그래밍하는 단계 인 '보스'유전자를 무선으로 해킹합니다.

연구원은 인간 게놈을 다시 프로그래밍하는 단계 인 '보스'유전자를 무선으로 해킹합니다.

오늘날 모든 것이 무선으로 진행되고있는 것처럼 보입니다. 이제는 인간 게놈을 재 프로그램하기위한 노력이 포함됩니다.

버팔로가 주도하는 새로운 연구에서 연구자들은 실험실에서 자란 뇌 조직 에서 사람이 배아에서 성인까지 어떻게 성장하는지에 핵심적인 역할을하는 유전자 인 FGFR1을 무선으로 제어하는 ​​방법을 설명합니다 .

이 연구의 저자들은 유전자 조작 능력은 새로운 암 치료법, 정신 분열병과 같은 정신 질환을 예방하고 치료할 수있는 방법으로 이어질 수 있다고 말한다.

UB 연구원 인 Josep M. Jornet, Michal K. Stachowiak, Bai Yongho 및 Ewa K. Stachowiak가 주도한 연구 결과 는 전기 전자 학회 논문집 6 월호에 발표되었다 .

이는 암의 치료뿐만 아니라 정신 분열병 및 기타 신경 질환의 예방 및 치료를 뒷받침 할 수있는 유전자 조작 기술로의 진보를 의미합니다. 그것은 연구의 저자가 "optogenomics"라고 부르는 새로운 하위 분야의 창출 또는 레이저 빛 과 나노 기술을 통한 인간 게놈 제어에 중점을두고 있습니다.

UB 공학 및 응용 과학 학교의 전기 공학과 부교수 인 Josep M. Jornet 박사는 "optogenomic 인터페이스의 잠재력은 엄청납니다. "이것은 특정 의약품에 대한 의약품 및 기타 요법의 필요성을 획기적으로 줄여 줄 수 있으며 인간과 기계의 상호 작용 방식도 바뀔 수 있습니다."

"optogenetics"에서 "optogenomics"

지난 20 년 동안 과학자들은 광학 및 유전학 ( optogenetics 분야)을 결합하여 세포가 서로 어떻게 상호 작용 하는지를 제어하는 ​​빛을 사용하는 목표를 세웠습니다.

이렇게함으로써 잠재적으로 세포간에 발생하는 잘못된 의사 소통을 교정하여 질병에 대한 새로운 치료법을 개발할 수 있습니다. 유망한 반면,이 연구는 인간의 성장을 유도하고 많은 질병의 근간을 이루는 유전자 청사진의 오작동을 직접적으로 다루지는 않습니다.

FGFR1 은 인간 게놈 프로젝트 (Human Genome Project)에서 추정 한 바와 같이 인간 게놈 의 약 1/5에 해당하는 약 4,500 개의 다른 유전자에 대해 섬유 아세포 성장 인자 수용체 (Fibroblast Growth Factor Receptor)가 보유하고 있기 때문에 새로운 연구가이 문제를 해결하기 시작 했다고 연구 공동 저자 Michal K. Stachowiak.

UB의 제이콥스 의대 의과학 및 생의학 계열의 병리학 및 해부학 교수 인 Stachowiak 박사는 "어떤면에서는 보스 유전자와 비슷합니다. "FGFR1을 조절함으로써 이론적으로 정신 분열병이나 유방암 및 다른 유형의 암에서 광범위하게 나타나는 유전자 조절 장애를 예방할 수 있습니다."

조명 활성화 토글 스위치

연구진은 작은 광자 뇌 임플란트를 만들어 FGFR1을 조작 할 수 있었다. 이러한 무선 장치 에는 나노 레이저 및 나노 안테나가 포함되며 향후에는 나노 검출기가 포함됩니다.

연구진은 유도 된 다 능성 줄기 세포에서 성장하고 빛으로 활성화 된 분자 토글 스위치로 강화 된 뇌 조직에 이식 물을 삽입했다. 그런 다음 조직에 다른 레이저 빛 (일반적인 청색 레이저, 적색 레이저 및 원적외선 레이저)을 발사했습니다.

이 상호 작용은 연구자가 FGFR1과 그와 관련된 세포 기능을 활성화 및 비활성화시킬 수있게 해줌으로써 본질적으로 유전자를 해킹한다. 이 연구 결과로 결국 의사는 환자의 게놈 구조를 조작 할 수있게되어 유전자 이상을 예방하고 교정 할 수있는 방법을 제공 할 것이라고 제이콥스 학교와 UB 공과 대학의 공동 프로그램 인 UB의 생물 의학 공학부에서 임명 된 Stachowiak은 말한다.

다음 단계

개발은 의사 사무실이나 병원에 들어가는 것과는 거리가 멀지 만 연구팀은 3 차원 "미니 두뇌"와 암 조직에서의 테스트를 포함하는 다음 단계에 흥미를 느끼고 있습니다. 추가 연구 저자로는 UB의 Pei Miao와 Amit Sangwan 전기 공학과; Brandon Decker, Aesha Desai, UB Pathology and Anatomical Sciences의 Christopher Handelmann; Liang Feng, Ph.D., 펜실베니아 대학; (Maria Sklodowska-Curie Memorial Cancer Center)의 안나 발 러락 (Anna Balcerak), 폴란드 종양 연구소 (Institute of Oncology of Polc.