Dijabetes, pretilost: Ureduje li gen odgovor?
Istraživači su koristili modificiranu tehniku uređivanja gena CRISPR za ciljanje masnih stanica pretilih, dijabetičkih miševa. Nakon 6 tjedana životinje su smršavile, a biljezi dijabetesa tipa 2 su se poboljšali.
Prema Svjetskoj zdravstvenoj organizaciji (WHO), 2016. godine više od 1,9 milijardi odraslih u svijetu imalo je prekomjernu tjelesnu težinu, od kojih je preko 650 milijuna imalo pretilost.
Prekomjerna tjelesna težina ili pretilost povećavaju čovjekov rizik od razvoja dijabetesa, bolesti srca, nekih vrsta karcinoma i mišićno-koštanih problema, posebno osteoartritisa.
Programi za upravljanje tjelesnom težinom, koji mogu uključivati edukaciju o prehrani u kombinaciji s redovitim tjelesnim vježbanjem, jedna su od tehnika koju ljudi koji imaju prekomjernu težinu ili imaju pretilost mogu im pomoći da rade na postizanju zdrave tjelesne težine.
Lijekovi za mršavljenje na recept mogu također biti dio plana za upravljanje tjelesnom težinom, ali ti lijekovi imaju značajan rizik od nuspojava.
U članku iz 2016. u časopisu American Journal of Medicine, tim liječnika s Harvard Medical School u Bostonu, MA, pregledao je lijekove protiv pretilosti koje je odobrila FDA dostupne u Sjedinjenim Državama. Među nuspojavama bile su vrtoglavica, mučnina, zatvor, nesanica, suha usta i povraćanje.
“Lijekovi protiv pretilosti u razvoju usmjereni su prema ograničavanju unosa kalorija djelujući na gastrointestinalni trakt ili središnji živčani sustav. Međutim, većina ovih lijekova pokazala je malu učinkovitost popraćenu ozbiljnim nuspojavama ”, objašnjavaju autori nove studije koja ima Istraživanje genoma ovaj tjedan.
Odgovarajući autor je Yong-Hee Kim, profesor na Odjelu za bioinženjering na Sveučilištu Hanyang u Seulu u Južnoj Koreji.
Kimovo najnovije istraživanje usredotočeno je na izbjegavanje nuspojava povezanih s lijekovima protiv pretilosti i poboljšanje gubitka kilograma iskorištavanjem načina na koji stanice koriste svoj genetski kod.
Ometanje ekspresije gena
Za svoje istraživanje Kim i kolege koristili su modificirani alat za uređivanje gena CRISPR nazvan CRISPR interference (CRISPRi), koji su znanstvenici sa Sveučilišta Kalifornija u San Franciscu prvi put razvili 2013. godine.
Za razliku od tradicionalnog CRISPR-a, koji želi trajno izmijeniti genetski kod, CRISPRi ometa ekspresiju gena inhibirajući proizvodnju proteina.
U prethodnoj studiji Kim je razvio metodu za dostavu genetski modificirajućih sredstava u stanice bijelih masnih kiselina ili adipocite. U ovom radu objašnjava da je adipocite teško ciljati na stanice pomoću takvih alata za uređivanje gena.
Koristeći kratki peptid koji se posebno spaja s bijelim adipocitima, tim je uspio dostaviti CRISPRi komponente u 99% stanica u modelu stanične kulture.
Protein na koji su istraživači željeli ciljati bio je protein 4 koji veže masne kiseline (fabp4). Značajne količine ovog proteina prisutne su u bijeloj masti i plazmi, a znanstvenici vjeruju da on igra ulogu u metabolizmu šećera i inzulina.
Prethodno istraživanje u Znanost Translacijska medicina je pokazao da je smanjenje razine fabp4 u dijabetičkih miševa korištenjem antitijela rezultiralo poboljšanjem razine šećera u krvi, kao i metabolizma masti i inzulina.
Koristeći svoju CRISPRi tehnologiju, Kim i njegovi kolege uspjeli su smanjiti razinu ekspresije fabp4 do 60%.
Dalje, tim je koristio miševe koji su bili pretili i dijabetičari, ubrizgavajući im svoj CRISPRi za ciljanje peptida dva puta tjedno do 6 tjedana. Miševi su za to vrijeme izgubili oko 20% tjelesne težine.
"Tijekom razdoblja liječenja nisu zabilježene značajne promjene u unosu hrane, što ukazuje da gubitak tjelesne težine nije posljedica manjeg unosa hrane", pišu autori u svom radu.
Također su primijetili nižu razinu glukoze u krvi, manje upale i poboljšane biomarkere bezalkoholne masne bolesti jetre.
Ipak, obećavajući rezultate na stranu, tim poziva na oprez.
"Unatoč svom terapijskom potencijalu, translacijsko istraživanje s modela miša na pacijenta u stvarnom životu još uvijek predstavlja prepreku", komentiraju autori u radu.
“U eksperimentima in vivo, formulacije su se davale dva puta tjedno do 6 tjedana. Za ljude ne možemo biti sigurni može li se primijeniti režim dva puta tjedno u trajanju do 6 tjedana ”, nastavljaju oni prije nego što zaključe:
"Daljnje studije u vezi s translacijskim istraživanjima s modela miša na ljudskom pacijentu definitivno trebaju biti provedene prije kliničke primjene."
Studija je bila mala i obuhvatila je samo pet miševa u svakoj eksperimentalnoj skupini. Međutim, to utire put daljnjim istraživanjima pretilosti pristupu iz drugog kuta u odnosu na tradicionalni farmaceutski pristup.
