索尔克研究所神经科学家斯瑞坎斯·"谢里克"·查拉萨尼于2015年创造了"声遗传学"一词。如今，十多年过去了，他发现自己正领导着一个团队，该团队获得了4130万美元的资助，将他的想法转化为可能有朝一日治疗从帕金森病到心律不齐等各种疾病的疗法。
查拉萨尼和全球越来越多的研究人员发现，某些蛋白质可以像20世纪80年代深夜电视购物节目中销售的"拍手开关"一样工作。虽然那个小装置承诺只需人手拍两下就能打开或关闭任何电子设备，但声遗传学需要更加精细的控制。
这种方法超出了人类听觉范围，使用超声波——与产前检查中用于成像婴儿和心脏病学研究中用于心脏结构成像的相同技术——来精确控制细胞。
科学家们在实验室实验中已经证明，他们可以将基因片段导入细胞，使这些细胞产生对超声波敏感的蛋白质。这些蛋白质嵌入细胞壁中，当暴露在特定频率下时，它们会打开，允许钙或氯化物等化合物进入。
这些化学物质具有众所周知的信号传导特性。
例如，钙的注入可以激活细胞，而氯化物可以抑制细胞活动。查拉萨尼在拉霍亚的索尔克研究所实验室已经证明，首先在线虫中，然后在小鼠中，这种蛋白质和声音的组合如何能够激活和停用单个细胞来治疗疾病，而无需手术。
如今，某些疾病是通过电刺激细胞来治疗的，无论是起搏器将心脏肌肉组织电击回健康节律，还是深部脑刺激电极使用持续电流脉冲来减轻帕金森病的致残症状。
这两个例子都是侵入性的。它们涉及将医疗设备植入体内，对于深部脑刺激，还需要在每位患者的头骨上钻孔。但声遗传学提供了非侵入性刺激的可能性。
查拉萨尼表示："在我们的方法中，我们不需要进行任何手术，我们会将我们的蛋白质在目标细胞中表达，然后从体外使用超声波来控制这些细胞。"
还有其他方法可以获得类似的效果。蛋白质也被证明对光有反应，这种刺激途径被称为"光遗传学"。但使用声音具有穿透组织的强大能力。
查拉萨尼说："与光不同，超声波可以穿透皮肤和骨骼。"
研究人员已经在小鼠身上使用超声波进行刺激。
他表示："我们已经证明，我们可以操控小鼠大脑中的神经元，可以影响心肌，因此我们可以为心脏制造起搏器。我们还可以证明，我们可以影响小鼠的胰岛素产生。"
利用这笔资助，一个研究团队将寻找方法，使人类受试者也能获得类似的进展，目标是在四到五年内准备好特定方法进行初步人体试验。
这是一个极其雄心勃勃的目标。一个关键挑战将是找到方法，只让目标细胞表达蛋白质，并且在复杂器官深处完成这一过程。
索尔克研究所并非孤军奋战。有七个组织参与了声遗传学研究工作。
斯克里普斯研究所的诺贝尔奖得主阿尔德姆·帕塔普蒂安将领导一个团队，帮助发现和设计对超声波敏感的蛋白质。加州大学圣地亚哥分校的奈杰尔·卡尔库特将领导一个团队，负责确定如何验证声遗传学方法的临床有效性，而加利福尼亚医学研究所的加桑·卡萨布将领导另一个也将从事验证工作的团队。杜克大学、麻省理工学院、圣博尼法斯医院研究所和曼尼托巴大学以及初创公司SonoNeu的团队也是关键参与者。
资金来自联邦政府的高级健康研究计划署(ARPA-H)，这是前总统乔·拜登签署成为法律的10亿美元国会倡议，旨在追求可能彻底改变医学的"跨越式"项目。圣地亚哥地区的研究人员在这些资金的激烈竞争中表现良好。今年1月，加州大学圣地亚哥分校的生物工程师邵晨·陈是全国范围内被选中探索作为ARPA-H倡议一部分的生物打印人类肝脏的研究人员之一。2025年，加州大学圣地亚哥分校的研究人员获得了2500万美元，用于开发能够预测肿瘤演变并预测恶性肿瘤如何对治疗作出反应的生物标志物。
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