Muzikális sejtek bocsáthatnak ki inzulint

A Zürichi Műszaki Egyetem számolt be arról a különleges kutatásról, amelynek során módosított sejteket programoztak inzulinkibocsátásra, a kutatást a The Lancet Diabetes and Endocrinology folyóiratban tették közzé. A fejlesztések az inzulinfüggő cukorbetegek életét tehetik sokkal egyszerűbbé.

Számos kutatás foglalkozik hasonló jellegű, inzulint kibocsátani képes, precízen megtervezett sejtekkel, ám valamire szükség van, ami kiváltja a kibocsátó mechanizmust a szükséges időpontban és mennyiségben. Az ehhez szükséges irányítás lehet fény, hőmérséklet vagy valamilyen elektromos tér is például. A svájci szakemberek egy egészen újszerű stimuláló hatást fejlesztettek: zenei hangokét, a meghatározott zene hatására néhány percen belül leadja a kívánt inzulint az erre készült sejtcsoport. Különösen jól működött a tesztek során a Queen világslágere, a We Will Rock You hatására.

Ahhoz, hogy a sejteket muzikálissá tegyék, az E. coli baktériumtól kölcsönzött fehérjét használtak a kutatók. E fehérje a baktérium sejtmembránján található és a kalcium-ionok beáramlását szabályozza – ennek az ioncsatornának a tervrajzát ültették át az inzulintermelő sejtekbe, így azok a sejtek maguk készítik el a saját membránjukban ugyanezt az ioncsatornát. A csatornák hanghatásra kinyílnak, ezért a kalcium beáramolhat a sejtek belsejébe, ez elvezet a sejtmembrán töltésének megváltozásához, ami pedig az inzulin kibocsátását váltja ki.

Sejttenyészetekben tesztelték, mely hangerősségek és frekvenciák a leghatékonyabbak e folyamat elindításához: mintegy 60 decibeles hangerő és 50 hertzes mély frekvenciák voltak a legjobbak erre. A legtöbb inzulin kibocsátásához legalább 3 másodpercig szólnia kellett a kívánt zenének, majd 5 másodperc szünetre volt szükség – ez utóbbi a sejtek működését óvta. E váltakozó folyamatot perceken át lehetett ismételni, így elérni a kívánt mennyiségű inzulin kibocsátását.

Amikor az említett Queen-dal lejátszásával váltották ki az inzulinkibocsátást, az ahhoz nagyban hasonló ütemben zajlott, mint ahogy a cukor hatására természetes módon választódik ki az inzulin az egészséges hasnyálmirigy sejtjeiben.

Többféle zenével is kísérleteztek, de például a klasszikus zene vagy az akusztikus gitárzene távol sem vezetett megfelelő eredményre. A környezeti zajok sem képesek kiváltani ezt a hatást, például a repülő zaja, a fűnyíró, a tűzoltósziréna vagy egy közeli társalgás sem.

Emellett, amikor egerekkel vizsgálták a módszer hatásosságát, világossá vált, hogy a beültetett inzulintermelő sejteknek közvetlenül kell kapniuk a hangot – vagyis nem elegendő, ha a beteg meghallgatja a kedvenc Queen-slágerét. Az egerek hasába ültetett sejtek akkor működtek, ha közvetlenül az állatok hasa alá helyezték el a hangszórót. A kutatók szerint az egereik nyugodtan elmehetnének egy egér-diszkóba, nem indulna be ettől az inzulinkibocsátás a sejtjeikben

További biztonsági elem az is, hogy a sejteknek 4 órára van ahhoz szükségük, hogy újratermeljék a kibocsátott inzulint, így nem lehetne kiváltani életveszélyes állapotot a sejtek folyamatos ingerlésével sem. Tökéletesen megfelelne azonban egy cukorbetegnek, aki az étkezéseihez kénytelen volt eddig injekcióban beadni magának az inzulint – bár ez még igen távol van a gyakorlati megvalósítástól. A kutatás elsődlegesen az elvi módszert ellenőrizte, és ennek jók az eredményei.

A gyakorlati megvalósításhoz az szükséges elsődlegesen, hogy egy gyógyszergyártó fantáziát lásson benne. Ennek azért elég jók az esélyei, mivel nemcsak inzulin, hanem számos más fehérje adagolását is meg lehet oldani ezzel a módszerrel.