Diabet, obezitate: Editarea genelor este răspunsul?
Cercetătorii au folosit o tehnică modificată de editare a genei CRISPR pentru a viza celulele adipoase ale șoarecilor obezi, diabetici. După 6 săptămâni, animalele au slăbit, iar markerii diabetului de tip 2 s-au îmbunătățit.
Potrivit Organizației Mondiale a Sănătății (OMS), în 2016, peste 1,9 miliarde de adulți din întreaga lume erau supraponderali, dintre care peste 650 de milioane aveau obezitate.
Supraponderabilitatea sau obezitatea crește riscul unei persoane de a dezvolta diabet, boli de inimă, unele tipuri de cancer și probleme musculo-scheletice, în special osteoartrita.
Programele de gestionare a greutății, care pot implica educație nutrițională în combinație cu exerciții fizice regulate, sunt o tehnică pe care persoanele supraponderale sau cu obezitate o pot folosi pentru a le ajuta să lucreze spre atingerea unei greutăți corporale sănătoase.
Medicamentele pentru scăderea în greutate pe bază de prescripție medicală pot face, de asemenea, parte din planul de gestionare a greutății unei persoane, dar aceste medicamente prezintă un risc considerabil de efecte secundare.
Într-un articol din 2016 din Jurnalul American de Medicină, o echipa de medici de la Harvard Medical School din Boston, MA, a revizuit medicamentele anti-obezitate aprobate de FDA disponibile in Statele Unite. Printre efectele secundare s-au numărat amețeli, greață, constipație, insomnie, gură uscată și vărsături.
„Medicamentele anti-obezitate aflate în curs de dezvoltare au fost direcționate spre restricționarea aportului caloric acționând asupra tractului gastro-intestinal sau asupra sistemului nervos central. Cu toate acestea, majoritatea acestor medicamente au demonstrat o eficacitate redusă, însoțită de efecte secundare severe ”, explică autorii unui nou studiu care prezintă Cercetarea genomului în această săptămână.
Autorul corespunzător este Yong-Hee Kim, profesor la Departamentul de Bioinginerie de la Universitatea Hanyang din Seul, Coreea de Sud.
Ultimul studiu al lui Kim se concentrează pe evitarea efectelor secundare asociate cu medicamentele anti-obezitate și îmbunătățirea pierderii în greutate prin exploatarea modului în care celulele își folosesc codul genetic.
Interferind cu expresia genelor
Pentru studiul lor, Kim și colegii săi au folosit un instrument modificat de modificare a genei CRISPR numit interferență CRISPR (CRISPRi), pe care oamenii de știință de la Universitatea din California din San Francisco l-au dezvoltat pentru prima dată în 2013.
Spre deosebire de CRISPR tradițional, care încearcă să modifice permanent codul genetic, CRISPRi interferează cu expresia genelor prin inhibarea producției de proteine.
Într-un studiu anterior, Kim a dezvoltat o metodă de livrare a agenților modificatori genetici către celulele grase albe sau adipocite. În această lucrare, el explică faptul că adipocitele sunt celule dificil de vizat cu astfel de instrumente de editare a genelor.
Folosind o peptidă scurtă care atrage în mod specific adipocite albe, echipa a reușit să livreze componentele CRISPRi la 99% din celule într-un model de cultură celulară.
Proteina pe care cercetătorii au dorit să o vizeze a fost proteina 4 care leagă acidul gras (fabp4). Cantități semnificative din această proteină sunt prezente în grăsimea albă și în plasmă, iar oamenii de știință cred că aceasta joacă un rol în metabolismul zahărului și insulinei.
Un studiu anterior în Știință Medicina Translațională a arătat că reducerea nivelurilor de fabp4 la șoarecii diabetici folosind un anticorp a dus la îmbunătățiri ale nivelului de zahăr din sânge, precum și la metabolismul grăsimilor și insulinei.
Folosind tehnologia lor CRISPRi, Kim și colegii săi au reușit să reducă nivelul de expresie al fabp4 cu până la 60%.
Apoi, echipa a folosit șoareci care erau obezi și diabetici, injectându-i cu CRISPRi care vizează peptidele de două ori pe săptămână timp de până la 6 săptămâni. Șoarecii au pierdut aproximativ 20% din greutatea corporală în acest timp.
„Nu s-au înregistrat modificări semnificative ale consumului de alimente în timpul perioadei de tratament, indicând faptul că pierderea greutății corporale nu se datorează consumului mai puțin”, scriu autorii în lucrarea lor.
De asemenea, au observat niveluri mai scăzute de glucoză în sânge, mai puține inflamații și biomarkeri îmbunătățiți ai bolii hepatice grase nealcoolice.
Cu toate acestea, deoparte rezultatele promițătoare, echipa îndeamnă la prudență.
„În ciuda potențialului său terapeutic, cercetarea translațională de la un model de șoarece la pacient în viața reală este încă un obstacol de depășit”, comentează autorii în lucrare.
„În experimentele in vivo, formulările au fost administrate de două ori pe săptămână timp de până la 6 săptămâni. Pentru oameni, nu putem fi siguri dacă s-ar putea aplica un regim de două ori pe săptămână timp de până la 6 săptămâni ", continuă, înainte de a încheia:
„Studiile ulterioare privind cercetarea translațională de la un model de șoarece la pacientul uman trebuie cu siguranță efectuate înainte de utilizarea clinică.”
Studiul a fost mic și a inclus doar cinci șoareci în fiecare grup experimental. Cu toate acestea, acesta deschide calea pentru cercetări suplimentare în abordarea obezității dintr-un unghi diferit de abordarea farmaceutică tradițională.
