امواج رادیویی با موفقیت مهار شده اند تا ابزاری کمتر آسیب زا برای تغییر DNA سلول های باکتری ارائه دهند.
دانشمندان دانشگاه RMIT به همراه موسسات همتای استرالیایی و بیوتکنولوژی WaveCyte ایالات متحده می‌گویند که این عمل را که برای تولید داروهایی از جمله انسولین استفاده می‌شود، ملایم‌تر و کارآمدتر از تکنیک‌های معمول صنعتی نشان می‌دهد.
معمولاً از مواد شیمیایی یا دماهای بالا برای باز کردن دیواره های سلولی به منظور وارد کردن DNA استفاده می شود. در عوض، این تیم امواج رادیویی را با فرکانس 18 گیگاهرتز روی دیواره سلولی باکتری E. coli ، قبل از سلول‌ها آزمایش کردند و به عملکرد سالم خود ادامه دادند.
این مطالعه که در Nano Letters بر اساس کار قبلی با مرکز تحقیقات اثرات زیستی الکترومغناطیسی استرالیا منتشر شد، برای اولین بار نشان داد که چگونه انرژی الکترومغناطیسی با فرکانس بالا می تواند سلول های باکتریایی را برای یک دوره موقت نفوذپذیرتر کند.
اکنون، آخرین تحقیقات تأیید کرده است که این روش می تواند برای انتقال موثر DNA استفاده شود. گزارش شد که 91 درصد از سلول ها پس از سه دقیقه قرار گرفتن در معرض امواج رادیویی، DNA جدید را دریافت کردند.
در مقابل، محققان می‌گویند، روش درج DNA استاندارد صنعتی «شوک حرارتی» منجر به تخمین زده می‌شود که ۷۷ درصد از سلول‌ها DNA را می‌گیرند – که بسیاری از آنها به زودی می‌میرند. سایر تکنیک‌های پالس لیزری درمان ملایم‌تری را ارائه می‌دهند، اما تعداد سلول‌هایی که DNA جدید را دریافت می‌کنند به کمتر از 30 درصد سلول‌های مورد استفاده کاهش می‌یابد.
نویسنده اصلی، استاد دانشکده علوم RMIT، النا ایوانووا، درباره رویکرد جدید گفت:
نشان داده شده است که روش جدید و مقرون به صرفه ما بسیار کارآمد است، اما همچنین برای سلول‌ها ملایم‌تر است زیرا در این فرآیند از مواد شیمیایی خشن یا دمای بالا استفاده نمی‌شود. در نتیجه، میزان بقای سلولی بیشتر از سایر تکنیک‌ها بود.»
ایوانووا افزود که کار بر روی ترجمه یافته ها به انواع کاربردهای بالقوه آغاز خواهد شد. تحقیقات دیگر نشان می‌دهد که این فرآیند می‌تواند در سلول‌های یوکاریوتی مورد استفاده قرار گیرد – سلول‌هایی که دارای هسته مشخصی هستند که در همه حیوانات، قارچ‌ها و گیاهان مشترک است. اینها شامل مدل های رده سلولی PC 12 است که در تحقیقات علوم اعصاب نشان داده شده است.
ایوانووا اضافه کرد: تمرکز ما اکنون بر ترجمه این یافته ها است. ما فقط سطح وسیعی از کاربردهای دارورسانی را که این رویکرد می تواند در درمان میکروبیوم و زیست شناسی مصنوعی داشته باشد خراشیده ایم.
RMIT برای حفاظت از مالکیت معنوی این تکنیک به طور مشترک با WaveCyte Biotechnologies که در توسعه فناوری های سلولی و ژن درمانی تخصص دارد، درخواست داده است.
مدیر عامل WaveCyte دکتر استیو وانجارا در مورد پتانسیل این تکنیک جدید مشتاق بود.
او گفت: «این روش ملایم و بسیار کارآمد نویدبخش افزایش مقرون به صرفه بودن و دسترسی به درمان‌های حیاتی است.»
ما همچنان به طور فعال برای ترجمه این یافته ها به کاربردهای ملموس، با تمرکز بر بهینه سازی تکنیک برای سلول های پستانداران، کار می کنیم. این تحقیق این پتانسیل را دارد که تأثیر مثبتی بر زندگی میلیون‌ها نفر در سرتاسر جهان بگذارد و ما وقف آن هستیم که آن را به واقعیت تبدیل کنیم.
نویسنده اول این مطالعه، RMIT و دکتر Tharushi Perera از دانشگاه Swinburne، گفت که توسعه این نرم افزار جنبه های مفید انرژی الکترومغناطیسی فرکانس بالا را روشن می کند و “بسیار رضایت بخش” است.
او گفت: «مردم انرژی الکترومغناطیسی و 5G را می شنوند و فکر می کنند که بد است – احتمالاً به دلیل اطلاعات نادرست یا عدم درک – اما همانطور که در اینجا نشان دادیم، در واقع کاربردهای مفیدی وجود دارد.
“امید من این است که این بتواند در دراز مدت راه را به روی درمان های نجات دهنده زندگی جدید باز کند و مشتاقانه منتظر توسعه آن باشیم.”