😢 Проблема: при диабете 1-го типа организм вырабатывает слишком мало инсулина или не вырабатывает его вовсе. Этот гормон регулирует углеводный обмен, в том числе помогает утилизировать глюкозу. При недостатке инсулина нарушается обмен веществ, а в сосудах скапливается сахар, который со временем начинает повреждать их стенки, нервные ткани и внутренние органы.
Больные диабетом 1-го типа вынуждены делать себе инъекции инсулина или носить под кожей инсулиновую помпу — небольшое устройство, которое подаёт гормон в подкожно-жировую клетчатку. Жизнь диабетиков стала бы легче, если бы инсулин можно было вводить прямо в организм. Для этого специальные производящие инсулин клетки заключают в капсулы, которые можно имплантировать. Чтобы контролировать, когда и сколько инсулина будет выделяться в кровь, такие капсулы стимулируют при помощи света, нагрева или электричества. Но должны быть и другие способы, чтобы каждый мог выбрать наиболее удобный для себя.
😎 Решение: стимулировать высвобождение инсулина с помощью музыки. Чтобы производящие инсулин клетки стали восприимчивы к звуковым волнам, использовали белок бактерий кишечной палочки.
🤔 Как работает: когда белки бактерий реагируют на звук, в производящих инсулин клетках открывается канал, через который в них проникают положительно заряженные ионы кальция. От этого меняется заряд клеточной мембраны, в результате чего крошечные пузырьки с инсулином сливаются и высвобождаются в организм.
Отдельной задачей стал подбор подходящей музыки, с помощью которой можно будет стимулировать клетки. Выяснилось, что самая сильная реакция происходит при громкости 85 дБ. Чтобы выделялось максимум инсулина, звук или музыка должны длиться не менее трёх секунд с паузой не более 5 секунд.
В итоге самой подходящей оказалась песня британской группы Queen «We Will Rock You». При проигрывании её в течение 5 минут происходит около 70% инсулиновой реакции, а при 15 минутах — 100%.
Для тестирования системы мышам имплантировали производящие инсулин клетки и поместили грызунов на громкоговоритель, чтобы их животы были прямо на нём. Если животные двигались, выброс инсулина не происходил. На посторонние звуки клетки тоже не реагировали, так что можно не опасаться, что инсулин будет высвобождаться при малейшем шуме.
🤨 И что? До клинического применения нового метода получения инсулина ещё далеко, но его работоспособность уже доказана. Если фармацевтические компании заинтересуются музыкальным методом стимуляции, то метод реализуют на практике. Система работает не только с инсулином и может высвобождать любой белок, так что не исключено, что в будущем у нас будет особенная музыкальная доставка лекарств.
🧑💻 Кто: исследователи Швейцарской высшей технической школы Цюриха, Швейцария.
Источники: ethz.ch и thelancet.com
