Gen anahtarı, fare beyin dokusunun elektromanyetik alana maruz bırakılmasıyla çalışır. Araştırmacılar, 60 hertz frekansında ve 2,0 militesla şiddetindeki elektromanyetik alana fare beyin dokusunu maruz bıraktıktan sonra, hangi genlerin tepki verdiğini incelemek için tek hücreli RNA dizileme yöntemini kullandılar. Analizler sonucunda Lgr4 geninin bu uyarıya belirgin bir yanıt verdiği tespit edildi.

Bunun üzerine, Lgr4'ün gen aktivitesini düzenleyip promotör bölgesini kullanarak elektromanyetik alanla indüklenebilir Ei adı verilen bir gen anahtarı geliştirildi. Sistem, yeşil floresan protein (GFP) üreten bir genle birleştirildi ve farelerde test edildi. Elektromanyetik alan uygulandığında GFP üretimi artarak genin aktif hale geldiği gözlemlendi. Uyarım belirli bölgelere yöneltildiğinde ilgili organ ve dokularda gen aktivasyonu sağlanabildi. Elektromanyetik alan kapatıldığında gen aktivitesi yaklaşık 24 saat içinde başlangıç seviyesine döndü. Bu, sistemin hem mekânsal hem de zamansal olarak kontrol edilebildiğini gösterdi.

Ekip, Ei sisteminin potansiyel tıbbi kullanım alanlarını da fareler üzerinde test etti. Yaşlı ve erken yaşlanma belirtileri gösteren farelerde tekrarlanan elektromanyetik uyarımlarla kısmi hücresel yeniden programlama gerçekleştirildi ve yaşlanmayla ilişkili bazı moleküler göstergelerde iyileşme gözlemlendi. Ayrıca, serotonin üretiminde rol oynayan Tph2 geninin elektromanyetik uyarımla aktivitesinin düzenlenmesi, farelerde serotonin seviyelerinin yeniden ayarlanmasını ve depresyon benzeri davranışların azalmasını sağladı. Araştırmacılar, Alzheimer modeli üzerinde çalışarak beyin yaşlanması ile amiloid beta plaklarının birikimi arasındaki süreçleri incelemeyi hedefliyor.

Ei sisteminin en büyük potansiyeli, gen terapilerinin tek seferlik ve kalıcı müdahaleler olmaktan çıkarılabilmesidir. Teorik olarak, hastaya yerleştirilen genetik yapı, doktor tarafından dışarıdan uygulanan elektromanyetik alanlarla gerektiğinde aktive edilebilir veya devre dışı bırakılabilir. Gelecekte bu kontrolün harici cihazlar veya giyilebilir sistemler aracılığıyla gerçekleştirilebileceği düşünülüyor. Ancak çalışma henüz klinik öncesi aşamada ve insanlarda sistemin hassas çalışıp çalışmayacağı, bağışıklık tepkileri, doz kontrolü, doku özgüllüğü ve uzun vadeli güvenliği gibi önemli sorular yanıt bekliyor.