Tecno

Utilizzo di uno smartwatch per controllare i livelli di insulina

Uno studio recente suggerisce che gli smartwatch potrebbero essere utili per controllare la produzione di insulina attraverso diodi emettitori di luce.

Gli smartwatch utilizzano diodi a emissione di luce (LED) per monitorare una serie di parametri di salute fisica, tra cui frequenza cardiaca, variabilità della frequenza cardiaca, elettrocardiogrammi, pressione sanguigna e sonno. Le cellule possono essere indotte con luce verde continua o pulsata. La luce verde emessa penetra nella pelle e può essere utilizzata per misurare e registrare indicatori di salute fisica attraverso la fotopletismografia.

Gli smartwatch possono essere utilizzati per misurare la frequenza cardiaca di chi li indossa a riposo e durante l’attività fisica. Secondo una ricerca pubblicata su Nature Communications , la funzionalità di emissione di luce verde degli smartwatch può essere potenzialmente utilizzata per controllare i geni e la produzione di proteine ??terapeutiche. I ricercatori di Basilea, in Svizzera, hanno studiato se i LED potrebbero essere utilizzati nel trattamento del diabete e dei sintomi associati.

Nello studio è stata utilizzata la tecnologia di controllo dell’orologio a luce verde (bagliore)

I ricercatori hanno utilizzato la tecnologia Green-Light-Operated Watch (Glow) Control per visualizzare l’effetto dell’illuminazione a luce verde in vari tipi di cellule di mammiferi e umane. Questo è stato uno studio impegnativo dal momento che hanno dovuto progettare cellule di mammifero controllate dal bagliore. Il dottor Martin Fussenegger, autore senior dell’articolo, ha spiegato: “Nessun sistema molecolare naturale nelle cellule umane risponde alla luce verde, quindi abbiamo dovuto costruire qualcosa di nuovo”.

I ricercatori hanno scoperto che le cellule umane ingegnerizzate controllate dal bagliore possono trattare efficacemente il diabete sperimentale di tipo 2 e i sintomi associati, tra cui la resistenza all’insulina, i livelli di glucosio nel sangue a digiuno, l’iperglicemia postprandiale e l’obesità, in un modello murino.

Ciò è stato ottenuto mediante la generazione e il rilascio controllati di peptide-1 simile al glucagone umano (GLP-1) in risposta all’illuminazione a luce verde. Il GLP-1 è un ormone gastrointestinale coinvolto nella produzione di insulina. I ricercatori sono stati in grado di confermare che Glow Control ha fornito un’espressione del transgene robusta, rapida, non invasiva, sintonizzabile e reversibile quando le cellule sono state esposte alla luce verde.

Il dottor Fussenegger ha chiarito: “È la prima volta che un impianto di questo tipo viene utilizzato utilizzando dispositivi elettronici intelligenti disponibili in commercio, noti come dispositivi indossabili perché vengono indossati direttamente sulla pelle”.

Come funziona la rete di geni regolata dalla luce verde? 

I ricercatori sono stati in grado di sviluppare un interruttore molecolare attivato dalla luce verde dello smartwatch. L’interruttore è collegato a una rete di geni che può essere attivata o disattivata. L’illuminazione a luce verde programmata viene utilizzata per attivare la cascata e produrre insulina o altre sostanze su richiesta. Durante l’indagine, la luce verde è stata accesa avviando l’app in esecuzione. Quando la luce è spenta, l’interruttore è disattivato e il processo è interrotto. Poiché i ricercatori hanno utilizzato il software standard per smartwatch, il dott. Fussenegger ha spiegato che “gli orologi standard offrono una soluzione universale per capovolgere l’interruttore molecolare”.

Tuttavia, è improbabile che questa tecnologia rivoluzionaria possa essere utilizzata clinicamente per almeno altri dieci anni. Questo perché il sistema deve passare attraverso più fasi cliniche prima di poter essere approvato per il trattamento del diabete. Il dottor Fussenegger ha affermato che “Ad oggi sono state approvate solo pochissime terapie cellulari”.

Riferimenti:

Mansouri, M., et al. (2021). Controllo percutaneo dei transgeni terapeutici, programmato da smartwatch e azionato con luce verde. Nature Communications, 12 (3388), 1-10. Estratto da: https://www.nature.com/articles/s41467-021-23572-4