Η δυνατότητα μετατροπής ή «επαναπρογραμματισμού» των κυττάρων σε άλλους τύπους αύξησε τις ελπίδες για αναγέννηση των κατεστραμμένων άκρων και οργάνων. Αλλά οι υπάρχουσες μέθοδοι είναι επικίνδυνες ή αναποτελεσματικές και έχουν δοκιμαστεί μόνο σε πειραματόζωα. Ωστόσο, μια νέα τεχνολογία με τσιπ θα μπορούσε να ξεπεράσει αυτούς τους περιορισμούς. Οι ερευνητές το χρησιμοποίησαν για να αποκαταστήσουν τα τραυματισμένα πόδια του ποντικιού και ισχυρίστηκαν ότι η τεχνική είναι αρκετά ασφαλής για να δοκιμαστεί στον άνθρωπο.
Τα κύτταρα τυπικά επαναπρογραμματίζονται χρησιμοποιώντας μίγματα DΝΑ, RNA και πρωτεϊνών. Η πιο δημοφιλής μέθοδος χρησιμοποιεί τους ιούς ως όχημα παράδοσης, αν και μπορούν να μολύνουν τα ακούσια κύτταρα, να προκαλέσουν ανοσολογικές αποκρίσεις και ακόμη και να μετατρέψουν τα κύτταρα σε καρκινικά. Μια εναλλακτική λύση, η οποία ονομάζεται μαζική ηλεκτροδιάτρηση, εκθέτει τα κύτταρα σε ένα ηλεκτρικό πεδίο που τρυπώνει τρύπες στις μεμβράνες τους για να αφήσουν το γενετικό υλικό και τις πρωτεΐνες. Ωστόσο, αυτή η μέθοδος μπορεί να τονώσει ή να τα σκοτώσει και είναι μόνο ένα μικρό ποσοστό.
Η μεταμόσχευση ιστών, που περιγράφεται σε μελέτη που δημοσιεύθηκε τον Αύγουστο στο Nature Nanotechnology, περιλαμβάνει ένα τσιπ που περιέχει μια σειρά από μικροσκοπικά κανάλια που εφαρμόζουν ηλεκτρικά πεδία σε μεμονωμένα κύτταρα. «Επηρεάζετε μόνο μια μικρή περιοχή της επιφάνειας του κυττάρου, σε σύγκριση με τη συμβατική μέθοδο, η οποία ανατρέπει ολόκληρο το κύτταρο», λέει ο συν-συγγραφέας της μελέτης James Lee, ένας χημικός και βιομοριακός μηχανικός στο The Ohio State University. «Βασικά, δημιουργούμε μια μικροσκοπική τρύπα και εισάγουμε το DNA ακριβώς στο κύτταρο, έτσι μπορούμε να ελέγξουμε τη δοσολογία».
Ο Chandan Sen, φυσιολόγος στο State of Ohio, και οι συνεργάτες του ανέπτυξαν ένα γενετικό κοκτέιλ που μετατρέπει τα κύτταρα του δέρματος γρήγορα σε ενδοθηλιακά κύτταρα, το κύριο συστατικό των αιμοφόρων αγγείων. Στη συνέχεια χρησιμοποίησαν την τεχνική τους σε ποντίκια, τα πόδια των οποίων είχαν υποστεί βλάβη από μια αποκομμένη αρτηρία που διέκοψε την παροχή αίματος. Δημιουργήθηκαν νέα αιμοφόρα αγγεία, αυξήθηκε η ροή του αίματος και μετά από τρεις εβδομάδες τα πόδια είχαν θεραπεύθηκαν εντελώς.
Τα μετασχηματισμένα κύτταρα φαίνεται επίσης να εκκρίνουν υλικά επαναπρογραμματισμού σε εξωκυτταρικά κυστίδια (EV) που στοχεύουν βαθύτερο ιστό. Η έγχυση ποντικών με EV που συλλέχθηκαν από το δέρμα άλλων ποντικών που υποβλήθηκαν σε αγωγή ήταν εξίσου αποτελεσματική με τη χρήση του ίδιου του τσιπ. Οι ερευνητές μετέτρεψαν επίσης τα κύτταρα του δέρματος από τα ποντίκια σε νευρωνικά κύτταρα και τα μεταμόσχευσαν στον εγκέφαλο ποντικών που υπέστησαν βλάβη από το εγκεφαλικό επεισόδιο, βελτιώνοντας την ψυχική λειτουργία των ζώων. «Ως απόδειξη της αρχής, αυτή η προσέγγιση είναι πολύ ωραία», λέει ο νευροβιολόγος Benedikt Berninger του Πανεπιστημίου Johannes Gutenberg Mainz στη Γερμανία, ο οποίος δεν ενεπλάκη στη μελέτη. «Ένα κομβικό ερώτημα θα ήταν: Μπορούμε να πάρουμε [EV] για να μετατρέψουμε μόνο συγκεκριμένα κύτταρα»;
