Diabetes, debelost: Ali odgovor ureja gen?
Raziskovalci so uporabili modificirano tehniko urejanja genov CRISPR za ciljanje maščobnih celic debelih diabetičnih miši. Po 6 tednih so živali izgubile težo in označevalci diabetesa tipa 2 so se izboljšali.
Po podatkih Svetovne zdravstvene organizacije (WHO) je bilo leta 2016 več kot 1,9 milijarde odraslih po vsem svetu prekomerno telesne teže, od katerih je bilo več kot 650 milijonov debelih.
Prekomerna telesna teža ali debelost poveča tveganje za razvoj diabetesa, bolezni srca, nekaterih vrst raka in mišično-skeletnih težav, zlasti osteoartritisa.
Programi za uravnavanje telesne teže, ki lahko vključujejo izobraževanje o prehrani v kombinaciji z redno telesno vadbo, so ena izmed tehnik, ki jim lahko ljudje s prekomerno telesno težo ali debelostjo pomagajo pri doseganju zdrave telesne teže.
Zdravila za hujšanje na recept so lahko tudi del človekovega načrta za uravnavanje telesne teže, vendar imajo ta zdravila veliko tveganje za neželene učinke.
V članku iz leta 2016 v American Journal of Medicine, skupina zdravnikov s Harvard Medical School v Bostonu v MA, je pregledala zdravila proti debelosti, ki jih je odobrila FDA, na voljo v ZDA. Med neželenimi učinki so bili omotica, slabost, zaprtje, nespečnost, suha usta in bruhanje.
»Zdravila proti debelosti, ki se razvijajo, so bila usmerjena k omejevanju vnosa kalorij z delovanjem na prebavila ali centralni živčni sistem. Vendar pa je večina teh zdravil pokazala majhno učinkovitost, ki jo spremljajo hudi neželeni učinki, «pojasnjujejo avtorji nove študije, ki Raziskovanje genoma ta teden.
Ustrezni avtor je Yong-Hee Kim, profesor na oddelku za bioinženiring na univerzi Hanyang v Seulu v Južni Koreji.
Kimova najnovejša študija se osredotoča na izogibanje neželenim učinkom, povezanim z zdravili proti debelosti, in izboljšanje izgube teže z izkoriščanjem, kako celice uporabljajo svojo genetsko kodo.
Motenje izražanja genov
Kim in sodelavci so za svojo študijo uporabili modificirano orodje za urejanje genov CRISPR, imenovano CRISPR interference (CRISPRi), ki so ga znanstveniki s Kalifornijske univerze v San Franciscu prvič razvili leta 2013.
Za razliko od tradicionalnega CRISPR, ki skuša trajno spremeniti genetsko kodo, CRISPRi moti izražanje genov z zaviranjem proizvodnje beljakovin.
V prejšnji študiji je Kim razvil metodo za dovajanje gensko spreminjajočih snovi v bele maščobne celice ali adipocite. V tem prispevku pojasnjuje, da je na adipocite težko ciljati celice s takšnimi orodji za urejanje genov.
Z uporabo kratkega peptida, ki se posebej prilepi z belimi adipociti, je ekipa lahko dostavila komponente CRISPRi 99% celic v modelu celične kulture.
Beljakovine, na katere so želeli usmeriti raziskovalci, so bili protein 4, ki veže maščobne kisline (fabp4). Pomembne količine te beljakovine so prisotne v beli maščobi in plazmi, znanstveniki pa menijo, da ima pomembno vlogo pri presnovi sladkorja in inzulina.
Prejšnja študija v Ljubljani Znanost Translacijska medicina je pokazala, da je zmanjšanje ravni fabp4 pri diabetičnih miših z uporabo protiteles izboljšalo raven sladkorja v krvi ter presnovo maščob in insulina.
Kim in njegovi kolegi so s pomočjo tehnologije CRISPRi lahko zmanjšali stopnjo izražanja fabp4 do 60%.
Nato je skupina uporabila miši, ki so bili debeli in diabetični, in jim vbrizgali CRISPRi, ki je ciljal na peptide, dvakrat na teden do 6 tednov. Miši so v tem času izgubile približno 20% telesne teže.
"V obdobju zdravljenja niso zabeležili nobenih pomembnih sprememb v vnosu hrane, kar kaže na to, da izguba telesne teže ni posledica manj zaužitih jedi," pišejo avtorji v svojem prispevku.
Opazili so tudi nižje ravni glukoze v krvi, manj vnetja in izboljšane biomarkerje brezalkoholne maščobne bolezni jeter.
Kljub obetavnim rezultatom pa ekipa poziva k previdnosti.
"Kljub svojemu terapevtskemu potencialu prevajalske raziskave od modela miške do pacienta v resničnem življenju še vedno pomenijo oviro," v komentarju komentirajo avtorji.
»V poskusih in vivo so formulacije dajali dvakrat na teden do 6 tednov. Za ljudi ne moremo biti prepričani, ali bi lahko uporabili režim dvakrat na teden do 6 tednov, «nadaljujejo, preden zaključijo:
"Pred klinično uporabo je vsekakor treba izvesti nadaljnje študije v zvezi s translacijskimi raziskavami z mišjega modela na človeškega pacienta."
Študija je bila majhna in je v vsako poskusno skupino vključila le pet miši. Vendar pa utira pot nadaljnjim raziskavam, kako se debelosti lotiti z drugega zornega kota kot tradicionalni farmacevtski pristop.
