Cukrovka, obezita: Je odpověď genové editace?
Výzkumníci použili upravenou techniku úpravy genu CRISPR k cílení na tukové buňky obézních diabetických myší. Po 6 týdnech zvířata zhubla a markery diabetu typu 2 se zlepšily.
Podle Světové zdravotnické organizace (WHO) mělo v roce 2016 více než 1,9 miliardy dospělých na celém světě nadváhu, z nichž více než 650 milionů mělo obezitu.
Nadváha nebo obezita zvyšuje u člověka riziko vzniku cukrovky, srdečních chorob, některých typů rakoviny a muskuloskeletálních problémů, zejména osteoartrózy.
Programy pro regulaci hmotnosti, které mohou zahrnovat výuku výživy v kombinaci s pravidelným fyzickým cvičením, jsou jednou z technik, kterou mohou lidé s nadváhou nebo obezitou používat k tomu, aby jim pomohli dosáhnout zdravé tělesné hmotnosti.
Léky na hubnutí na předpis mohou být také součástí plánu hubnutí člověka, ale tyto léky přicházejí se značným rizikem vedlejších účinků.
V článku z roku 2016 v American Journal of Medicine, tým lékařů z Harvard Medical School v Bostonu, MA, zkontroloval léky proti obezitě schválené FDA dostupné ve Spojených státech. Mezi vedlejší účinky patřily závratě, nevolnost, zácpa, nespavost, sucho v ústech a zvracení.
"Vyvíjená léčiva proti obezitě byla zaměřena na omezení kalorického příjmu působením na gastrointestinální trakt nebo centrální nervový systém." Většina z těchto léků však prokázala malou účinnost doprovázenou závažnými vedlejšími účinky, “vysvětlují autoři nové studie, která se objevuje v Výzkum genomu tento týden.
Odpovídajícím autorem je Yong-Hee Kim, profesor na katedře bioinženýrství na univerzitě Hanyang v jihokorejském Soulu.
Kimova nejnovější studie se zaměřuje na zabránění vedlejším účinkům spojeným s léky proti obezitě a na zlepšení hubnutí využitím způsobu, jakým buňky používají svůj genetický kód.
Zasahuje do genové exprese
Pro svou studii Kim a kolegové využili upraveného nástroje pro úpravu genů CRISPR s názvem CRISPR interference (CRISPRi), který vědci z Kalifornské univerzity v San Francisku poprvé vyvinuli v roce 2013.
Na rozdíl od tradičního CRISPR, který se snaží trvale změnit genetický kód, CRISPRi interferuje s genovou expresí tím, že inhibuje produkci proteinů.
V předchozí studii Kim vyvinula metodu dodávání geneticky modifikujících látek do bílých tukových buněk nebo adipocytů. V tomto článku vysvětluje, že adipocyty jsou obtížné buňky, na které je možné zacílit pomocí takových nástrojů pro úpravu genů.
S využitím krátkého peptidu, který se specificky spojuje s bílými adipocyty, byl tým schopen dodat komponenty CRISPRi 99% buněk v modelu buněčné kultury.
Protein, na který se vědci chtěli zaměřit, byl protein 4 vázající mastné kyseliny (fabp4). Významné množství tohoto proteinu je přítomno v bílém tuku a plazmě a vědci se domnívají, že hraje roli v metabolismu cukru a inzulínu.
Předchozí studie v roce 2006 Science Translational Medicine ukázaly, že snížení hladin fabp4 u diabetických myší pomocí protilátky mělo za následek zlepšení hladin cukru v krvi a také metabolismu tuků a inzulínu.
Pomocí technologie CRISPRi dokázali Kim a jeho kolegové snížit hladinu exprese fabp4 až o 60%.
Dále tým použil myši, které byly obézní a diabetické, a injektovaly jim peptid zaměřený na CRISPRi dvakrát týdně po dobu až 6 týdnů. Během této doby myši ztratily asi 20% své tělesné hmotnosti.
"Během období léčby nebyly zaznamenány žádné významné změny v příjmu potravy, což naznačuje, že úbytek tělesné hmotnosti není způsoben menším příjmem potravy," píší autoři ve své práci.
Rovněž zaznamenali nižší hladinu glukózy v krvi, menší zánět a zlepšené biomarkery nealkoholického tukového onemocnění jater.
Přesto slibné výsledky stranou, tým vyzývá k opatrnosti.
„Navzdory terapeutickému potenciálu je translační výzkum z myšího modelu na pacienta v reálném životě překážkou, kterou je třeba překonat,“ komentují autoři příspěvek.
"V experimentech in vivo byly formulace podávány dvakrát týdně po dobu až 6 týdnů." U lidí si nemůžeme být jisti, zda lze uplatnit režim dvakrát týdně po dobu až 6 týdnů, “pokračují před závěrem:
"Před klinickým použitím je bezpodmínečně nutné provést další studie týkající se translačního výzkumu z myšího modelu na lidského pacienta."
Studie byla malá a zahrnovala pouze pět myší v každé experimentální skupině. Dláždí však cestu pro další výzkum přístupu k obezitě z jiného úhlu než tradiční farmaceutický přístup.
