Голубой свет включает гены

Исследователи из Швейцарского федерального технологического института, используя методы синтетической биологии и оптогенетики, разработали технику, позволяющую активировать определённые гены с помощью света. Работа опубликована в журнале Science.

• Принцип метода: Учёные использовали светочувствительную молекулу меланопсин, которая в природе находится в нейронах сетчатки и отвечает за синхронизацию биологических часов. При попадании света меланопсин запускает приток ионов кальция (Ca²⁺) в клетку.
• Генетическая инженерия: Ген меланопсина был встроен в клетки эмбриональной почки, сделав их светочувствительными. Под действием голубого света приток Ca²⁺ активирует транскрипционный фактор NFAT. Он перемещается в ядро клетки, связывается с промоторами ДНК и включает целевые гены.
• Эксперимент на мышах: Для проверки технологии учёные создали клетки, производящие пептид глюкагон в ответ на свет. Эти клетки поместили в микроскопические капсулы и имплантировали под кожу мышам с диабетом. При облучении голубым светом у животных увеличивалась выработка инсулина и улучшалась регуляция уровня глюкозы.
• Перспективы и риски: Технология находится на ранней стадии. В перспективе её можно использовать для лечения диабета и усиления производства биологических препаратов (например, для терапии рака). Однако приток Ca²⁺, вызванный светом, может иметь непредвиденные побочные эффекты, что требует дальнейших исследований. Сейчас команда изучает возможность применения метода для производства фармацевтических препаратов.