Diabetes, liikalihavuus: Onko geenien muokkaus vastaus?
Tutkijat käyttivät muunnettua CRISPR-geenin muokkaustekniikkaa kohdentamaan liikalihavien, diabeettisten hiirten rasvasolut. 6 viikon kuluttua eläimet olivat menettäneet painonsa, ja tyypin 2 diabeteksen markkerit olivat parantuneet.
Maailman terveysjärjestön (WHO) mukaan vuonna 2016 maailmanlaajuisesti yli 1,9 miljardia aikuista oli ylipainoisia, joista yli 650 miljoonalla oli liikalihavuus.
Ylipaino tai liikalihavuus lisää henkilön riskiä sairastua diabetekseen, sydänsairauksiin, tietyntyyppisiin syöpiin ja tuki- ja liikuntaelinten ongelmiin, erityisesti nivelrikkoon.
Painonhallintaohjelmat, joihin voi sisältyä ravitsemuskoulutus yhdessä säännöllisen liikunnan kanssa, ovat yksi tekniikka, jota ylipainoiset tai liikalihavat ihmiset voivat auttaa heitä työskentelemään terveellisen painon saavuttamiseksi.
Reseptilääkkeet voivat myös olla osa henkilön painonhallintasuunnitelmaa, mutta näillä lääkkeillä on huomattava sivuvaikutusten riski.
Vuonna 2016 julkaistussa artikkelissa American Journal of Medicine, Bostonin Harvardin lääketieteellisen koulun lääkäreiden ryhmä, MA, tarkasteli FDA: n hyväksymiä liikalihavuuden lääkkeitä, joita on saatavana Yhdysvalloissa. Haittavaikutuksia olivat huimaus, pahoinvointi, ummetus, unettomuus, suun kuivuminen ja oksentelu.
- Kehitteillä olevat liikalihavuuden lääkkeet on suunnattu kalorien saannin rajoittamiseen vaikuttamalla ruoansulatuskanavaan tai keskushermostoon. Suurin osa näistä lääkkeistä on kuitenkin osoittanut vain vähän tehoa ja vakavia sivuvaikutuksia ", selittävät uuden tutkimuksen kirjoittajat Genomitutkimus Tämä viikko.
Kirjeenvaihtaja on Yong-Hee Kim, professori bioinsinööritieteen laitokselta Hanyangin yliopistossa Soulissa Etelä-Koreassa.
Kimin uusin tutkimus keskittyy liikalihavuuslääkkeiden sivuvaikutusten välttämiseen ja laihtumisen parantamiseen hyödyntämällä solujen geneettisen koodin käyttöä.
Häiriö geeniekspressiossa
Tutkimuksessaan Kim ja hänen kollegansa käyttivät muokattua CRISPR-geeninmuokkaustyökalua nimeltä CRISPR interferference (CRISPRi), jonka tutkijat Kalifornian yliopistossa San Franciscossa kehittivät ensimmäisen kerran vuonna 2013.
Toisin kuin perinteinen CRISPR, joka pyrkii muuttamaan geneettistä koodia pysyvästi, CRISPRi häiritsee geeniekspressiota estämällä proteiinien tuotantoa.
Edellisessä tutkimuksessa Kim kehitti menetelmän geneettisesti modifioivien aineiden toimittamiseksi valkoisiin rasvasoluihin tai rasvasoluihin. Tässä artikkelissa hän selittää, että adiposyytit ovat vaikeita soluja kohdistaa tällaisilla geenin muokkaustyökaluilla.
Hyödyntämällä lyhyttä peptidiä, joka telakoituu erityisesti valkoisten rasvasolujen kanssa, joukkue pystyi toimittamaan CRISPRi-komponentit 99%: iin soluviljelymallin soluista.
Proteiini, johon tutkijat halusivat kohdistaa, oli rasvahappoja sitova proteiini 4 (fabp4). Merkittävä määrä tätä proteiinia on läsnä valkoisessa rasvassa ja plasmassa, ja tutkijat uskovat, että sillä on merkitystä sokerin ja insuliinin aineenvaihdunnassa.
Edellinen tutkimus vuonna Tiede Translational Medicine osoitti, että fabp4-tasojen alentaminen diabeettisissa hiirissä vasta-ainetta käyttämällä paransi verensokeritasoja sekä rasva- ja insuliinimetaboliaa.
Käyttämällä CRISPRi-tekniikkaansa Kim ja hänen kollegansa pystyivät vähentämään fabp4: n ilmentymistasoa jopa 60%.
Seuraavaksi joukkue käytti liikalihavia ja diabeettisia hiiriä ruiskuttamalla heitä peptideihin kohdistuvalla CRISPRi: llä kahdesti viikossa jopa 6 viikon ajan. Hiiret menettivät noin 20% painostaan tänä aikana.
"Hoidon aikana ei kirjattu merkittäviä muutoksia ruoan saannissa, mikä osoittaa, että ruumiinpainon menetys ei johdu syömisestä vähemmän", kirjoittajat kirjoittavat paperissaan.
He totesivat myös matalammat verensokeritasot, vähemmän tulehduksia ja parantaneet alkoholittoman rasva-maksasairauden biomarkkereita.
Lupaavia tuloksia lukuun ottamatta joukkue kehottaa kuitenkin olemaan varovainen.
"Terapeuttisesta potentiaalistaan huolimatta translaatiotutkimus hiirimallista potilaalle todellisessa elämässä on vielä este, jonka on voitettava", kirjoittajat kommentoivat artikkelissa.
”In vivo -kokeissa formulaatioita annettiin kahdesti viikossa korkeintaan 6 viikon ajan. Ihmisille emme voi olla varmoja siitä, voidaanko käyttää hoitoohjelmaa kahdesti viikossa korkeintaan 6 viikon ajan ", he jatkavat ennen lopettamista:
"Jatkotutkimukset, jotka koskevat translaatiotutkimusta hiirimallista ihmispotilaille, on ehdottomasti tehtävä ennen kliinistä käyttöä."
Tutkimus oli pieni ja sisälsi vain viisi hiirtä kussakin koeryhmässä. Se kuitenkin tasoittaa tietä liikalihavuuden lähestymiselle eri näkökulmasta kuin perinteinen farmaseuttinen lähestymistapa.
