De nombreux trackers de exercise et montres connectées modernes sont dotés de LED intégrées. La lumière verte émise, qu’elle soit go on ou pulsée, pénètre la peau et peut être utilisée pour mesurer la fréquence cardiaque du porteur lors d’une activité physique ou au repos.



Ces montres sont devenues extrêmement populaires. Une équipe de chercheurs de l’ETH souhaite désormais capitaliser sur cette popularité en utilisant les LED pour contrôler les gènes et modifier le comportement des cellules à travers la peau. L’équipe est dirigée par Martin Fussenegger du Département des sciences et de l’ingénierie des biosystèmes à Bâle. Il explique le défi de cette entreprise  :  » Aucun système moléculaire naturel dans les cellules humaines ne répond au feu vert, nous avons donc dû construire quelque chose de nouveau.  »

La lumière verte de la smartwatch active le gène

Le professeur de l’ETH et ses collègues ont finalement développé un interrupteur moléculaire qui, une fois implanté, peut être activé par le feu vert d’une montre connectée.



Le commutateur est lié à un réseau de gènes que les chercheurs ont introduit dans les cellules humaines. Comme à l’accoutumée, ils ont utilisé des cellules HEK 293 pour le prototype. Selon la configuration de ce réseau, c’est-à-dire les gènes qu’il contient, il peut produire de l’insuline ou d’autres substances dès que les cellules sont exposées à la lumière verte. L’extinction de la lumière désactive l’interrupteur et arrête le processus.

Logiciel typical

Comme ils utilisaient le logiciel normal de smartwatch, les chercheurs n’avaient pas besoin de développer des programmes dédiés. Au cours de leurs checks, ils ont allumé le feu vert en démarrant l’application en cours d’exécution. « Les montres regular offrent une remedy universelle pour basculer le commutateur moléculaire », explique Fussenegger. De nouveaux modèles émettent des impulsions lumineuses, encore mieux adaptées au fonctionnement du réseau de gènes.

Le commutateur moléculaire est cependant in addition compliqué. Un complexe moléculaire a été intégré à la membrane des cellules et lié à une pièce de liaison, semblable à l’accouplement d’un wagon de chemin de fer. Dès que la lumière verte est émise, le composant qui se projette dans la cellule se détache et est transporté vers le noyau cellulaire où il déclenche un gène producteur d’insuline. Lorsque le feu vert s’éteint, la pièce détachée renoue avec son homologue noyé dans la membrane.

Contrôler les implants avec des wearables

Les chercheurs ont testé leur système sur de la couenne de porc et des souris vivantes en y implantant les cellules appropriées et en attachant une montre connectée comme un sac à dos. En ouvrant le programme de fonctionnement de la montre, les chercheurs ont allumé le feu vert pour activer la cascade.

« C’est la première fois qu’un implant de ce style est opéré à l’aide d’appareils électroniques intelligents disponibles dans le commerce, appelés wearables parce qu’ils sont portés directement sur la peau », a déclaré le professeur de l’ETH. La plupart des montres émettent une lumière verte, une base pratique pour une application potentielle automobile les utilisateurs n’ont pas besoin d’acheter un appareil spécial.

Selon Fussenegger, cependant, il semble peu possible que cette technologie entre dans la pratique clinique avant au moins dix ans. Les cellules utilisées dans ce prototype devraient être remplacées par les propres cellules de l’utilisateur. De as well as, le système doit passer par les phases cliniques avant de pouvoir être approuvé, ce qui entraîne des hurdles réglementaires majeurs.  » À ce jour, très peu de thérapies cellulaires ont été approuvées « , explique Fussenegger.