Диабет, затлъстяване: Редактира ли генът отговорът?
Изследователите са използвали модифицирана техника за редактиране на ген CRISPR, за да насочат мастните клетки на затлъстели мишки с диабет. След 6 седмици животните бяха отслабнали и маркерите за диабет тип 2 се подобриха.
Според Световната здравна организация (СЗО), през 2016 г. над 1,9 милиарда възрастни по цял свят са с наднормено тегло, над 650 милиона от които имат затлъстяване.
Наднорменото тегло или затлъстяването увеличава риска от развитие на диабет, сърдечни заболявания, някои видове рак и мускулно-скелетни проблеми, особено остеоартрит.
Програмите за управление на теглото, които могат да включват обучение по хранене в комбинация с редовни физически упражнения, са една техника, която хората с наднормено тегло или със затлъстяване могат да използват, за да им помогнат да работят за постигане на здравословно телесно тегло.
Предписаните лекарства за отслабване също могат да бъдат част от плана за управление на теглото на човек, но тези лекарства идват със значителен риск от странични ефекти.
В статия от 2016 г. в Американски вестник по медицина, екип от лекари от Харвардското медицинско училище в Бостън, Масачузетс, направиха преглед на одобрените от FDA лекарства против затлъстяване, налични в Съединените щати. Сред нежеланите реакции са замаяност, гадене, запек, безсъние, сухота в устата и повръщане.
„Разработваните лекарства срещу затлъстяване са насочени към ограничаване на приема на калории чрез въздействие върху стомашно-чревния тракт или централната нервна система. Повечето от тези лекарства обаче показват малка ефикасност, придружена от тежки странични ефекти “, обясняват авторите на ново проучване, което включва Изследване на генома тази седмица.
Съответният автор е Йонг Хи Ким, професор в катедрата по биоинженерство в университета Ханянг в Сеул, Южна Корея.
Последното проучване на Ким се фокусира върху избягването на страничните ефекти, свързани с лекарствата срещу затлъстяването, и подобряване на загубата на тегло чрез използване на това как клетките използват своя генетичен код.
Пречи на генната експресия
За своето проучване Ким и колеги използваха модифициран инструмент за редактиране на гени CRISPR, наречен CRISPR interference (CRISPRi), който учените от Калифорнийския университет в Сан Франциско за първи път разработиха през 2013 г.
За разлика от традиционния CRISPR, който се стреми да промени трайно генетичния код, CRISPRi пречи на генната експресия, като инхибира производството на протеини.
В предишно проучване Ким разработи метод за доставяне на генетично модифициращи агенти на белите мастни клетки или адипоцитите. В тази статия той обяснява, че адипоцитите са трудни за насочване клетки с такива инструменти за редактиране на гени.
Използвайки къс пептид, който специално се свързва с бели адипоцити, екипът успя да достави компонентите CRISPRi до 99% от клетките в модел на клетъчна култура.
Протеинът, към който изследователите искат да се насочат, е протеин, свързващ мастните киселини 4 (fabp4). Значителни количества от този протеин присъстват в бялата мазнина и плазмата и учените смятат, че той играе роля в метаболизма на захарта и инсулина.
Предишно проучване в Наука Транслационна медицина показа, че намаляването на нивата на fabp4 при мишки с диабет с използване на антитяло води до подобрения в нивата на кръвната захар, както и метаболизма на мазнините и инсулина.
Използвайки своята технология CRISPRi, Ким и колегите му успяха да намалят нивото на експресия на fabp4 с до 60%.
След това екипът използва мишки със затлъстяване и диабет, инжектирайки ги с техните насочени към пептиди CRISPRi два пъти седмично в продължение на 6 седмици. През това време мишките са загубили около 20% от телесното си тегло.
„Не са регистрирани значителни промени в приема на храна по време на периода на лечение, което показва, че загубата на телесно тегло не се дължи на яденето по-малко“, пишат авторите в своя доклад.
Те също така отбелязват по-ниски нива на глюкоза в кръвта, по-малко възпаление и подобрени биомаркери на безалкохолна мастна чернодробна болест.
И все пак, обещаващи резултати настрана, екипът призовава за предпазливост.
„Въпреки терапевтичния си потенциал, транслационното изследване от модел на мишка към пациент в реалния живот все още е препятствие за преодоляване“, коментират авторите в статията.
„В експериментите in vivo формулировките се прилагат два пъти седмично в продължение на до 6 седмици. За хората не можем да сме сигурни дали може да се прилага режим от два пъти седмично за период до 6 седмици “, продължават те, преди да заключат:
„По-нататъшни проучвания по отношение на транслационното изследване от модел на мишка върху човешки пациент определено трябва да бъдат проведени преди клинична употреба.“
Изследването е малко и включва само пет мишки от всяка експериментална група. Това обаче проправя пътя за по-нататъшни изследвания за подхождане към затлъстяването от различен ъгъл от традиционния фармацевтичен подход.
