Eine neue Studie hat ergeben, dass menschliche DNA elektronisch durch tragbare Geräte gesteuert werden kann, die Gene programmieren können, um bestimmte medizinische Eingriffe durchzuführen.
Die Forscher lösten erfolgreich menschliche Zellen in einem Testteilnehmer aus, um mehr Insulin zu produzieren. Sie taten dies, indem sie elektrische Ströme über eine „elektrogenetische“ Schnittstelle sendeten, die programmiert war, um gezielte Gene zu aktivieren.
Mit derselben Methode sagen Wissenschaftler, dass es eines Tages möglich sein wird, therapeutische Dosen aller möglichen Dinge für eine Vielzahl von Gesundheitszuständen, einschließlich Diabetes, zu liefern, indem Strom verwendet wird, um die menschliche DNA direkt zu kontrollieren.
Medizinische Wearables, wie sie sie nennen, sind heutzutage der letzte Schrei. Dazu gehören Dinge wie Fitness-Tracker, Biosensoren, Blutdruckmessgeräte und tragbare Elektrokardiogrammgeräte.
Sie nennen diese Dinge „intelligente“ Wearables, weil diese Geräte, wie in diesen jüngsten Experimenten, so programmiert werden können, dass sie Medikamente auf Kommando liefern, ohne dass ein echter Arzt eingreifen muss.
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Würden Sie ein Gerät um Ihren Knöchel oder Ihr Handgelenk tragen, das Ihre DNA elektronisch steuert?
Das Team unter der Leitung von Jinbo Huang, einem Molekularbiologen an der ETH Zürich, schuf eine batteriebetriebene Schnittstelle, die als „DC-angetriebene Regulierungstechnologie“ oder DART bekannt ist und spezifische Genreaktionen mit einem elektrischen Strom auslöst.
Laut Huang und seinen Kollegen stellt das DART-Gerät „einen Sprung nach vorne dar, der das fehlende Glied darstellt, das es Wearables ermöglichen wird, Gene in nicht allzu ferner Zukunft zu kontrollieren“, da ihre Studie kürzlich in der von Experten begutachteten Zeitschrift Nature veröffentlicht wurde.
„Elektronische und biologische Systeme funktionieren auf radikal unterschiedliche Weise und sind aufgrund des Fehlens einer funktionalen Kommunikationsschnittstelle weitgehend inkompatibel“, erklärt die Studie.
„Während biologische Systeme analog sind, durch Genetik programmiert, langsam durch Evolution aktualisiert und durch Ionen gesteuert werden, die durch isolierte Membranen fließen, sind elektronische Systeme digital, durch leicht aktualisierbare Software programmiert und durch Elektronen gesteuert, die durch isolierte Drähte fließen.“
Das Papier erklärt weiter, dass das fehlende Glied auf dem Weg zur vollständigen Kompatibilität und Interoperabilität der elektronischen und genetischen Welt die elektrogenen Schnittstellen sind, die es elektronischen Geräten ermöglichen würden, die Genexpression zu kontrollieren.
Aus diesem Grund arbeitete das Team daran, eine direkte Verbindung zwischen der „analogen“ DNA des menschlichen Körpers herzustellen, die das natürliche, von Gott gegebene biologische Alphabet ist, das die Lebenszyklen aller Organismen auf dem Planeten kontrolliert, und den elektronischen Systemen, die in der ganzen Welt der digitalen Technologien verwendet werden.
Dieselbe Forschungsgruppe veröffentlichte im Jahr 2020 eine weitere Studie, die zeigt, dass es tatsächlich möglich ist, Gene und DNA elektrisch zu aktivieren. Diese neueste Studie baut einfach darauf mit einem neuen modifizierten, einfacheren Design in der Technologie auf, die menschliche Bauchspeicheldrüsenzellen in Mäuse mit Typ-1-Diabetes implantiert.
„Die Forscher verwendeten dann elektrisch stimulierende Akupunkturnadeln, um die genauen Gene einzuschalten, die an der Regulierung der Insulindosen beteiligt sind, einem Hormon, das für die Behandlung von Diabetes unerlässlich ist“, berichtet Vice über die Forschung. Infolgedessen kehrten die Blutzuckerkonzentrationen der Modellmäuse auf ein normales Niveau zurück.
Huang und seine Kollegen sind davon überzeugt, dass das, was sie geschaffen haben und jetzt verfeinern, die Voraussetzungen für „tragbare elektrokontrollierte Genexpression mit dem Potenzial schafft, medizinische Interventionen mit einem Internet des Körpers oder dem Internet der Dinge zu verbinden“.
„Während wir uns für die DART-kontrollierte Insulinproduktion für die Proof-of-Concept-Validierung entschieden haben, sollte es einfach sein, die DART-Kontrolle mit der In-situ-Produktion und Dosierung einer breiten Palette von Biopharmazeutika zu verknüpfen“, schließt ihr Papier.
„Wir glauben, dass einfache elektrogenetische Schnittstellen wie DART, die analoge biologische Systeme funktional mit digitalen elektronischen Geräten verbinden, ein großes Versprechen für eine Vielzahl zukünftiger gen- und zellbasierter Therapien sind“.
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Quellen für diesen Artikel sind:
newstarget.com