Raziskovalci Kemijskega inštituta odseka za sintezno biologijo in imunologijo so odkrili tehniko, ki bi lahko korenito spremenila način zdravljenja določenih bolezni v globljih tkivih telesa. Ta metoda, znana kot sonogenetika, združuje moč ultrazvoka z gensko spremenjenimi celicami in omogoča ciljno usmerjeno zdravljenje brez invazivnih kirurških posegov.
Predstavljajte si, da lahko zdravniki aktivirajo specifične celice v vašem telesu zgolj z uporabo zvočnih valov. Da tehnika deluje so potrebne posebej zasnovane celice »celični stroji«, ki se odzivajo na ultrazvok. Ko te celice izpostavimo ultrazvoku, v njih pride do vstopa kalcija, kar sproži produkcijo terapevtskih proteinov.
V nizu eksperimentov so raziskovalci preizkusili ta sistem tako v laboratoriju kot na živih miših. Te posebej zasnovane celice so z injekcijo vnesli pod kožo in v trebušno votlino miši. Ko so na ta področja usmerili ultrazvok, so celice začele delovati, kar se je izrazilo v proizvodnji svetlečega proteina (ki je pokazal uspešnost sistema) in močnega protivnetnega proteina, imenovanega IL-10.
Raziskovalci so šli še korak dlje in s to metodo zdravili miši, ki so imele model vnetne črevesne bolezni – stanja, ki prizadene milijone ljudi po vsem svetu. Rezultati so pokazali, da so z ultrazvokom aktivirane celice proizvedle IL-10, kar je bistveno zmanjšalo vnetje v črevesju miši, kar dokazuje potencial te tehnologije v klinični praksi.
Sonogenetika je zanimiva zaradi svoje natančnosti in neinvazivne narave. Za razliko od tradicionalnih zdravil, ki delujejo na celotno telo, ta metoda omogoča aktivacijo celic le na specifičnem mestu, izpostavljenem ultrazvoku. To pomeni, da bi lahko v prihodnosti zdravili natančno tam, kjer je potrebno, kar bi zmanjšalo stranske učinke in povečalo učinkovitost.
Ta tehnologija bi lahko odprla nove možnosti za zdravljenje stanj, ki so trenutno težko dostopna s konvencionalnimi metodami. Predstavljajte si, da bi lahko aktivirali imunske celice za boj proti tumorjem globoko v telesu, brez potrebe po kirurškem posegu.
Seveda pa, kot pri vsakem prelomnem raziskovanju, tudi tukaj obstajajo izzivi. Učinek zdravljenja se z večkratno uporabo zmanjšuje, zato se raziskovalci trudijo izboljšati njegovo dolgotrajnost. Prav tako se osredotočajo na povečanje učinkovitosti v globljih tkivih in na razumevanje, kako različne vrste celic reagirajo na to zdravljenje.
Kljub tem izzivom ima sonogenetika ogromen potencial. Predstavlja preplet genskega inženiringa, ultrazvočne tehnologije in ciljno usmerjene dostave zdravil – kar lahko prinese napredek v personalizirani medicini.
Čeprav je sonogenetika še v zgodnjih fazah razvoja, trenutne raziskave kažejo velik potencial. Ti napredki bi nas lahko pripeljali bližje temu, da postane sonogenetika praktična možnost zdravljenja za širok spekter bolezni. Z nadaljevanjem raziskav se veselimo možnosti izboljšanja oskrbe bolnikov v prihodnosti, predvsem na področjih, kot so rak in redke bolezni.
Ostanite z nami, ko bomo še naprej spremljali to vznemirljivo področje. Zvok napredka v medicini še nikoli ni bil bolj jasen!
Raziskavo so izvedli Filip Ivanovski, Maja Meško, Tina Lebar, Marko Rupnik, Duško Lainšček, Miha Gradišek, Roman Jerala in Mojca Benčina. Objavljena je bila v reviji Nature Communications, https://doi.org/10.1038/s41467-024-51620-2.