Генетики сумели контролировать уровень сахара в крови мышей при помощи при помощи обычного света. Для этого они использовали белок из человеческой сетчатки.
Мартин Фуссенеггер (Martin Fussenegger) и его коллеги из швейцарского федерального технологического института (ETH Zürich) внедрили грызунам ген, реагирующий на работу меланопсина (melanopsin), светочувствительного пигмента из сетчатки человека. Этот белок под воздействием света открывает для ионов кальция «ворота» в клетку. Те запускают работу второго компонента, фермента, воздействующего на белок, который можно использовать для включения любого желаемого гена-цели.
Работоспособность технологии продемонстрировали на больных диабетом мышах. Сначала учёные внедрили модифицированные Т-лимфоциты человека под кожу и подсветили контейнер грызунов обычным голубым светом. Затем пористую матрицу с генетически модифицированными клетками поместили глубже в тело и подвели к ней оптоволокно, транслирующее свет.
В обоих случаях удалось взять под контроль уровень сахара в крови. Кроме того, исследование показало, что, варьируя интенсивность и время воздействия света, можно изменять количество и время выработки нужного вещества (в данном случае инсулина).
Такой подход удобен тем, что позволяет провести лечение не только дозировано, но и локально (в отличие от большинства медикаментозных методов). В дальнейшем швейцарцы надеются теми же путями научиться контролировать выработку других белков (например, гормона роста человека). Сейчас гормон выращивают в биореакторах, а потом вводят в тело пациента.
В будущем новая технология, возможно, будет использоваться для производства других белков, необходимых фармацевтической промышленности. Устройства и методы уже отработаны, но у них есть определённое ограничение: многие белки токсичны для клеток-хозяев, из-за этого клетки плохо растут или вовсе гибнут. Свет позволит контролировать процесс: можно будет сначала вырастить клетки, а потом запустить в них производство нужного белка, а при необходимости его выключить.