Исследователи Швейцарского федерального технологического института в Цюрихе пытаются создать дизайнерские клетки, производящие инсулин, чтобы заключить их в капсулы, которые можно имплантировать в организм людей с диабетом.

Недавно они смогли заставить клетки вырабатывать инсулин всего за несколько минут с помощью музыки. Чтобы сделать клетки восприимчивыми к звуковым волнам, исследователи использовали белок бактерии E. coli. Такие белки реагируют на механические раздражители и часто встречаются у животных и бактерий.

Они располагаются в мембране и регулируют приток ионов кальция внутрь клетки. Специалисты внедрили схему этого бактериального ионного канала в клетки, производящие инсулин, что позволило им самостоятельно создавать ионные каналы и встраивать их в свою мембрану.

Каналы в этих клетках открываются в ответ на звук, позволяя положительно заряженным ионам кальция проникать в клетку. Это приводит к изменению заряда клеточной мембраны, что, в свою очередь, приводит к слиянию крошечных наполненных инсулином пузырьков внутри клетки и высвобождению инсулина.

Проведя несколько экспериментов, ученые обнаружили, что уровень громкости около 60 децибел и низкие частоты были наиболее эффективными для запуска ионных каналов. Также они заметили, что клетки сильнее всего реагировали на песню группы Queen «We Will Rock You» и саундтрек к фильму «Мстители».

«„We Will Rock You» вызвала примерно 70 процентов инсулиновой реакции в течение пяти минут, а всю — в течение 15 минут. Это сравнимо с естественной инсулиновой реакцией здоровых людей, вызванной глюкозой», — говорит Мартин Фюссенеггер, руководитель исследовательской группы.

Разработанные учеными дизайнерские клетки не вырабатывают инсулин при малейшем шуме. Для производства гормона необходимо, чтобы источник звука находился непосредственно на коже с имплантатом. Еще один буфер безопасности заключается в том, что депо инсулина необходимо четыре часа для полного пополнения после того, как они были исчерпаны.

Таким образом, даже если бы клетки подвергались регулярному воздействию шума с часовыми интервалами, они не смогли бы каждый раз высвобождать весь инсулин и тем самым вызывать опасную для жизни гипогликемию. Хотя до клинического применения этой технологии пока далеко, исследователи надеются, что благодаря ей в будущем жизнь диабетиков станет намного проще.

Ранее исследование турецких ученых показало, что прослушивание музыки может стать хорошим способом облегчить некоторые симптомы менопаузы, вызывающие депрессивное состояние.