Los dispositivos portátiles se han vuelto comunes y están ganando terreno rápidamente. Estos dispositivos suelen combinar biomateriales con componentes electrónicos. Algunos dispositivos electromagnéticos portátiles actúan como recolectores de energía mecánica para suministrar energía. Actualmente , no existe una "interfaz electrogenética directa". Por lo tanto, los dispositivos portátiles no pueden programar directamente terapias basadas en genes. Investigadores han desarrollado la primera interfaz electrogenética directa que permite la expresión de transgenes en células humanas. Denominada DART (tecnología de regulación activada por corriente continua), utiliza una fuente de alimentación de CC para generar especies reactivas de oxígeno que actúan sobre promotores sintéticos para la expresión. En un modelo de ratón diabético tipo 1, el dispositivo estimuló células humanas modificadas genéticamente implantadas subcutáneamente para liberar insulina, lo que restauró el nivel normal de glucosa en sangre.
Los dispositivos electrónicos portátiles, como relojes inteligentes, pulseras de actividad, gafas de realidad virtual , joyas inteligentes, gafas con conexión a internet, auriculares Bluetooth y muchos otros dispositivos relacionados con la salud, son habituales hoy en día y están ganando terreno, especialmente en el ámbito sanitario. Generalmente no invasivos, estos dispositivos combinan biomateriales (incluidas enzimas) con componentes electrónicos y se utilizan para monitorizar la movilidad, las constantes vitales y los biomarcadores en fluidos biológicos (sudor, saliva, líquido intersticial y lágrimas). Algunos dispositivos portátiles electromagnéticos también funcionan como recolectores de energía mecánica para suministrarla.
Los dispositivos portátiles interconectados desempeñan un papel fundamental en la recopilación de datos de salud individuales, lo que puede resultar muy útil para brindar atención médica personalizada, incluidas las terapias basadas en genes. La diabetes tipo 1 es una de estas afecciones en la que un dispositivo de monitorización portátil podría estimular y controlar la expresión de insulina en células humanas modificadas genéticamente e implantadas subdérmicamente para liberar insulina y restablecer el nivel normal de glucosa en sangre. Estos dispositivos necesitarían una interfaz electrogenética para controlar la expresión génica. Sin embargo, debido a la falta de una interfaz de comunicación funcional, los mundos electrónico y genético siguen siendo en gran medida incompatibles, y los dispositivos portátiles aún no se han desarrollado para proporcionar terapias basadas en genes.
Investigadores de la ETH Zúrich, en Basilea, Suiza, han logrado desarrollar una interfaz que permite a un dispositivo electrónico comunicarse con el mundo genético mediante corriente continua de baja intensidad. Esta tecnología, denominada DART (tecnología de regulación activada por corriente continua), genera niveles no tóxicos de especies reactivas de oxígeno para ajustar de forma reversible promotores sintéticos. En un modelo de ratón, su aplicación estimuló con éxito células humanas modificadas genéticamente e implantadas bajo la piel para liberar insulina y restablecer los niveles de glucosa en sangre.
Por el momento, DART parece prometedor, pero ha pasado por los rigores de los ensayos clínicos y ha demostrado su valía en términos de seguridad y eficacia. En el futuro, los dispositivos electrónicos portátiles con DART pueden estar en condiciones de programar directamente intervenciones metabólicas.
***
Referencias:
- kim j., Figura XNUMX, 2018. Bioelectrónica portátil: dispositivos electrónicos corporales basados en enzimas. Cuenta química Res. 2018, 51, 11, 2820–2828. Fecha de publicación: 6 de noviembre de 2018. DOI: https://doi.org/10.1021/acs.accounts.8b00451
- Huang, J., Xue, S., Buchmann, P. et al. 2023. Una interfaz electrogenética para programar la expresión génica de mamíferos por corriente continua. Metabolismo de la Naturaleza. Publicado: 31 de julio de 2023. DOI: https://doi.org/10.1038/s42255-023-00850-7
***
, it uses a DC supply to generate reactive oxygen species that act on synthetic promoters for expression. In a type 1 diabetic mouse model, the device stimulated subcutaneously implanted engineered human cells to release insulin that restored normal blood sugar level.){kind=link}