Диабет, ожирение: редактирует ли ген ответ?
Исследователи использовали модифицированную технику редактирования генов CRISPR для нацеливания на жировые клетки мышей с ожирением и диабетом. Через 6 недель животные похудели, и маркеры диабета 2 типа улучшились.
По данным Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ), в 2016 году более 1,9 миллиарда взрослых во всем мире имели избыточный вес, более 650 миллионов из которых страдали ожирением.
Избыточный вес или ожирение, имеющие увеличивает риск человека от развития диабета, сердечно-сосудистых заболеваний, некоторых видов рака, а также опорно-двигательного аппарата, в частности, остеоартрита.
Программы контроля веса, которые могут включать в себя обучение правильному питанию в сочетании с регулярными физическими упражнениями, являются одним из методов, который люди с избыточным весом или ожирением могут использовать, чтобы помочь им достичь здоровой массы тела.
Лекарства для похудения, отпускаемые по рецепту, также могут быть частью плана по снижению веса, но эти препараты имеют значительный риск побочных эффектов.
В статье 2016 г. Американский журнал медициныкоманда врачей из Гарвардской медицинской школы в Бостоне, Массачусетс, провела обзор одобренных FDA препаратов против ожирения, доступных в Соединенных Штатах. Среди побочных эффектов были головокружение, тошнота, запор, бессонница, сухость во рту и рвота.
«Разрабатываемые препараты против ожирения направлены на ограничение потребления калорий, воздействуя на желудочно-кишечный тракт или центральную нервную систему. Тем не менее, большинство из этих препаратов продемонстрировали небольшую эффективность, сопровождающуюся серьезными побочными эффектами », - объясняют авторы нового исследования, проведенного в Геномные исследования на этой неделе.
Автор-корреспондент - Йонг-Хи Ким, профессор кафедры биоинженерии Университета Ханянг в Сеуле, Южная Корея.
Последнее исследование Кима направлено на предотвращение побочных эффектов, связанных с лекарствами от ожирения, и улучшение потери веса за счет использования клетками своего генетического кода.
Вмешательство в экспрессию генов
Для своего исследования Ким и его коллеги использовали модифицированный инструмент редактирования генов CRISPR под названием CRISPR Interference (CRISPRi), который ученые Калифорнийского университета в Сан-Франциско впервые разработали в 2013 году.
В отличие от традиционного CRISPR, который стремится навсегда изменить генетический код, CRISPRi вмешивается в экспрессию генов, подавляя производство белков.
В предыдущем исследовании Ким разработал метод доставки генетически модифицирующих агентов к лейкоцитам или адипоцитам. В этой статье он объясняет, что адипоциты - это клетки, на которые трудно воздействовать с помощью таких инструментов редактирования генов.
Используя короткий пептид, который специфически стыкуется с белыми адипоцитами, команда смогла доставить компоненты CRISPRi в 99% клеток в модели клеточной культуры.
Белком, который исследователи хотели нацелить, был белок 4, связывающий жирные кислоты (fabp4). Значительное количество этого белка присутствует в белом жире и плазме, и ученые считают, что он играет роль в метаболизме сахара и инсулина.
Предыдущее исследование в Научная трансляционная медицина показали, что снижение уровней fabp4 у мышей с диабетом с помощью антител привело к улучшению уровня сахара в крови, а также метаболизма жиров и инсулина.
Используя свою технологию CRISPRi, Ким и его коллеги смогли снизить уровень экспрессии fabp4 до 60%.
Затем команда использовала мышей, страдающих ожирением и диабетом, вводя им CRISPRi, нацеленный на пептиды, дважды в неделю в течение до 6 недель. За это время мыши потеряли около 20% своего веса.
«В течение периода лечения не было зафиксировано значительных изменений в потреблении пищи, что указывает на то, что потеря массы тела не связана с уменьшением количества потребляемой пищи», - пишут авторы в своей статье.
Они также отметили более низкий уровень глюкозы в крови, меньшее воспаление и улучшение биомаркеров неалкогольной жировой болезни печени.
Тем не менее, несмотря на многообещающие результаты, команда призывает к осторожности.
«Несмотря на свой терапевтический потенциал, трансляционные исследования от модели мыши к пациенту в реальной жизни все еще являются препятствием, которое необходимо преодолеть», - комментируют авторы в статье.
«В экспериментах in vivo составы вводили два раза в неделю на срок до 6 недель. Что касается людей, мы не можем быть уверены, можно ли применять режим два раза в неделю на срок до 6 недель », - продолжают они, прежде чем заключить:
«Перед клиническим использованием определенно необходимо провести дальнейшие исследования, касающиеся трансляции исследований от модели мыши к пациенту-человеку».
Исследование было небольшим и включало только пять мышей в каждой экспериментальной группе. Однако это открывает путь для дальнейших исследований в отношении подхода к ожирению с другой точки зрения, чем традиционный фармацевтический подход.
