Cukrovka, obezita: Je odpoveďou úprava génov?
Vedci použili upravenú techniku úpravy génu CRISPR na zameranie tukových buniek obéznych diabetických myší. Po 6 týždňoch zvieratá schudli a markery cukrovky typu 2 sa zlepšili.
Podľa Svetovej zdravotníckej organizácie (WHO) malo v roku 2016 viac ako 1,9 miliardy dospelých na celom svete nadváhu, z toho viac ako 650 miliónov malo obezitu.
Nadváha alebo obezita zvyšuje u človeka riziko vzniku cukrovky, srdcových chorôb, niektorých druhov rakoviny a problémov pohybového aparátu, najmä osteoartrózy.
Programy na reguláciu hmotnosti, ktoré môžu vyžadovať vzdelávanie v oblasti výživy v kombinácii s pravidelným fyzickým cvičením, sú jednou z metód, ktorú môžu ľudia s nadváhou alebo obezitou používať na dosiahnutie zdravej telesnej hmotnosti.
Lieky na chudnutie na predpis môžu byť tiež súčasťou plánu riadenia hmotnosti človeka, ale tieto lieky majú značné riziko vedľajších účinkov.
V článku z roku 2016 v American Journal of Medicine, tím lekárov z Harvard Medical School v Bostone, MA, preskúmal lieky proti obezite schválené FDA dostupné v Spojených štátoch. Medzi nežiaduce účinky patrili závraty, nevoľnosť, zápcha, nespavosť, sucho v ústach a zvracanie.
„Vyvíjané lieky proti obezite boli zamerané na obmedzenie kalorického príjmu pôsobením na gastrointestinálny trakt alebo centrálny nervový systém. Väčšina z týchto liekov však preukázala malú účinnosť sprevádzanú závažnými vedľajšími účinkami, “vysvetľujú autori novej štúdie, ktorá obsahuje Výskum genómu tento týždeň.
Zodpovedajúcim autorom je Yong-Hee Kim, profesor na katedre bioinžinierstva na univerzite Hanyang v Soule v Južnej Kórei.
Kimova najnovšia štúdia sa zameriava na predchádzanie vedľajším účinkom spojeným s liekmi proti obezite a na zlepšenie chudnutia využitím spôsobu, akým bunky používajú svoj genetický kód.
Zasahuje do génovej expresie
Pre svoju štúdiu Kim a kolegovia využili upravený nástroj na úpravu génov CRISPR s názvom CRISPR interference (CRISPRi), ktorý vedci z Kalifornskej univerzity v San Franciscu prvýkrát vyvinuli v roku 2013.
Na rozdiel od tradičného CRISPR, ktorý sa snaží natrvalo zmeniť genetický kód, CRISPRi interferuje s génovou expresiou tým, že inhibuje produkciu proteínov.
V predchádzajúcej štúdii Kim vyvinul metódu na dodávanie geneticky modifikujúcich látok do bielych tukových buniek alebo adipocytov. V tomto dokumente vysvetľuje, že pomocou takýchto nástrojov na úpravu génov je ťažké zamerať sa na adipocyty.
Použitím krátkeho peptidu, ktorý sa špecificky spája s bielymi adipocytmi, bol tím schopný dodať komponenty CRISPRi do 99% buniek v modeli bunkovej kultúry.
Proteín, na ktorý sa vedci chceli zamerať, bol proteín viažuci mastné kyseliny 4 (fabp4). Významné množstvo tohto proteínu je obsiahnuté v bielom tuku a plazme a vedci sa domnievajú, že hrá úlohu v metabolizme cukru a inzulínu.
Predchádzajúca štúdia v roku 2006 Prírodovedná translačná medicína ukázali, že zníženie hladín fabp4 u diabetických myší pomocou protilátky malo za následok zlepšenie hladín cukru v krvi, ako aj metabolizmu tukov a inzulínu.
Pomocou technológie CRISPRi dokázali Kim a jeho kolegovia znížiť hladinu expresie fabp4 až o 60%.
Ďalej tím použil myši, ktoré boli obézne a diabetické, a injektoval im peptid zameraný na CRISPRi dvakrát týždenne po dobu až 6 týždňov. Myši počas tejto doby stratili asi 20% svojej telesnej hmotnosti.
„Počas obdobia liečby neboli zaznamenané žiadne významné zmeny v príjme potravy, čo naznačuje, že úbytok telesnej hmotnosti nie je spôsobený menším príjmom potravy,“ píšu autori vo svojej práci.
Zaznamenali tiež nižšiu hladinu glukózy v krvi, menší zápal a zlepšené biomarkery nealkoholického tukového ochorenia pečene.
Napriek sľubným výsledkom nabáda tím k opatrnosti.
„Napriek terapeutickému potenciálu je translačný výskum z myšieho modelu na pacienta v reálnom živote ešte stále prekážkou, ktorú treba prekonať,“ uvádzajú autori v príspevku.
„V pokusoch in vivo sa formulácie podávali dvakrát týždenne až 6 týždňov. U ľudí si nemôžeme byť istí, či je možné uplatniť režim dvakrát týždenne až 6 týždňov, “pokračujú pred záverom:
"Pred klinickým použitím je určite potrebné vykonať ďalšie štúdie týkajúce sa translačného výskumu z myšieho modelu na ľudskom pacientovi."
Štúdia bola malá a zahŕňala iba päť myší v každej experimentálnej skupine. Pripravuje však pôdu pre ďalší výskum prístupu k obezite z iného uhla ako tradičný farmaceutický prístup.
