Cientistas livram ratos de diabetes usando relógios inteligentes

Nos últimos anos, mais e mais trabalhos surgiram no campo da optogenética. Os cientistas aprenderam como fornecer canais iônicos sensíveis à luz para as células, que podem ser ativados pela radiação de um determinado comprimento de onda. Escrevemos recentemente como, com a ajuda da optogenética, os cientistas conseguiram restaurar a visão de um cego. Os pesquisadores entregaram vetores virais que codificam um canal iônico sensível à luz vermelha para as células ganglionares da retina. Em outro trabalho, a luz infravermelha foi usada para estimular as áreas motoras do cérebro de camundongos que receberam opsinas. Na maioria das vezes, nos estudos, os canais sensíveis ao ultravioleta, azul, vermelho são usados e a luz verde é usada com menos frequência.

Alguns smartwatches, como o Apple Watch, são equipados com diodos que emitem luz verde, que registra as mudanças que ocorrem quando pequenos vasos se enchem de sangue. Os cientistas tiveram a ideia de que a luz verde do relógio poderia ser usada para controlar a função das células implantadas sob a pele. Eles usaram o domínio de ligação à cobalamina da proteína CarH da bactéria Thermus thermophilus. No escuro, forma um dímero de dímeros quando se liga à desoxiadenosinecobalamina (a forma ativa da vitamina B12). Quando a luz verde atinge essa estrutura tetramérica, ela se decompõe em monômeros.

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Cientistas suíços liderados por Martin Fusseneger criaram uma construção molecular a partir do domínio de ligação à cobalamina da proteína CarH e um transativador. Quando o tetrâmetro é dissociado em monômeros sob a influência da radiação verde, o transativador é transferido para o núcleo da célula e ativa a expressão gênica. As células começam a produzir peptídeo-1 semelhante ao glucagon. Essas células foram então injetadas em camundongos diabéticos sob a pele de suas costas. Os animais foram colocados em relógios inteligentes de forma que a luz deles caísse no local da injeção das células. Os pesquisadores ativaram o programa de treinamento de corrida padrão no relógio.

Após 12 dias, os animais implantados com células modificadas apresentaram altos níveis de peptídeo-1 semelhante ao glucagon (p <�0,01), bem como baixos níveis de glicose no sangue (p <�0,0001) em comparação com o grupo controle.

Os pesquisadores observam que seu design molecular não requer dispositivos especiais para funcionar, apenas a luz verde emitida pelos smartwatches é suficiente. A integração de tal sistema com sensores de glicose no sangue pode ajudar os pacientes diabéticos a manter os níveis normais de glicose. Agora, os cientistas enfrentam a tarefa de garantir a longevidade das células sob a pele e reduzir sua imunogenicidade.

O peptídeo-1 semelhante ao glucagon e seus agonistas são frequentemente usados para tratar diabetes e obesidade. A FDA aprovou recentemente um medicamento para o tratamento da obesidade baseado na semaglutida, um agonista do receptor peptídeo-1 semelhante ao glucogon. Ele mostrou sua eficácia em ensaios clínicos: as pessoas que o tomaram perderam 12,4% do peso corporal em um ano em comparação com as pessoas que receberam placebo.