Gondolatainkkal irányíthatjuk a géneket

A módosított génnel rendelkező emberi sejteket és a LED lámpát tartalmazó implantátum

Svájci kutatóknak köszönhetően megszületett az első olyan készülék, amely lehetővé teszi, hogy pusztán a gondolatainkkal tudatosan szabályozzuk egyes gének működését egerekben.

Ha megfelelően akarjuk szemléltetni a felfedezést, képzeljük el a Csillagok háborúja emlékezetes jelenetét: az öreg Yoda mester arra ösztönzi fiatal jedi tanítványát, Luke Skywalkert, hogy emelje ki az erő segítségével a mocsárba ragadt híres X szárnyú űrhajót. Dr. Martin Fussenegger biotechnológus, a Zürichi Szövetségi Műszaki Főiskola munkatársa és kollégái ezt szerették volna fikcióból a gyakorlatba átültetni azzal a különbséggel, hogy gondolatainkkal nem tárgyakat emelgetünk, hanem azt döntjük el, hogy a gének mennyi fehérjét termeljenek (génkifejeződés).

„A génkifejeződés gondolatokkal történő vezérlése egy olyan álom megvalósulását jelenti, amelyet már évtizedek óta kergetünk” – mondta Fussenegger.

Egy játék inspirálta

Az irányított génkifejeződés ötletét egy – meglehetősen vitatott alapokon működő - Mindflex nevű társasjáték inspirálta: a játékosok egy különleges headsetet viselnek a fejükön, amelybe az elektroenkefalográfia (EEG) elvén funkcionáló szenzort építettek. A rögzített agyhullámok segítségével a játékosoknak egy labdát kell átjuttatniuk az ellenfél térfelére. Az győz, aki a küzdelem során erősebben tud koncentrálni.

Hogyan csinálták?

A tanulmány készítése során a kutatók emberi sejteket és egy LED-lámpát tartalmazó átlátszó tartályt (implantátumot) ültettek be az egerek bőre alá. Az emberi sejtekben található géneket úgy módosították, hogy fényre kapcsoljanak be, és az egerek vérébe egy jól kimutatható és mérhető mesterséges fehérjét juttassanak. A fényérzékeny gének fehérjetermelését a LED-lámpa által kibocsátott közeli infravörös hullámhosszú fénnyel szabályozták.

A módosított génnel rendelkező emberi sejteket és a LED-lámpát tartalmazó implantátum Forrás: Martin Fussenegger et al., Copyright ETH Zurich

Az emberi tesztalanyokat három csoportba osztották. Az első csoport tagjait arra kérték, hogy meditáljanak, a második csoport tagjainak a Minecraft című számítógépes játékkal kellett játszaniuk, a harmadik csoport feladata pedig az egér testéből jövő fény figyelése volt. A résztvevők agyi aktivitását a Mindflexnél alkalmazott headsetes készülékkel rögzítették és analizálták. Az így kapott jelet elektromágneses mezővel közvetítették a LED-lámpa felé, amely ennek hatására felvillant.

Messze még az orvosi alkalmazás

Az egerek vérébe jutott fehérje mennyisége a tesztalanyok lelkiállapotától függött. A játékra koncentrálók esetében például alacsonyabb, míg a meditálóknál magasabb fehérjetermelés volt kimutatható a rágcsálókban. Azok, akik az egér testéből érkező fényjeleket nézték, némi gyakorlás után képesek voltak a gondolataikat úgy irányítani, hogy tudatosan kapcsolják be vagy ki a fehérjetermelést kiváltó LED-lámpát.

A rendszert idáig csak egerekben és emberi sejtkultúrákban tesztelték, ott jól működött. Fussenegger azt reméli, hogy idővel a mostanihoz hasonló, gondolatvezérelt implantátummal enyhíthető lesz többek között például a fejfájás vagy az epilepszia. Az eredményeket a Nature Communications című szakfolyóiratban publikálták.