Diabeet, rasvumine: kas geen muudab vastust?
Teadlased kasutasid rasvunud, diabeetiliste hiirte rasvarakkude sihtimiseks modifitseeritud CRISPR-i geeni redigeerimise tehnikat. 6 nädala pärast olid loomad kaalust alla võtnud ja II tüüpi diabeedi markerid olid paranenud.
Maailma Terviseorganisatsiooni (WHO) andmetel oli 2016. aastal kogu maailmas ülekaaluline rohkem kui 1,9 miljardit täiskasvanut, kellest üle 650 miljoni oli rasvunud.
Ülekaalulisus või rasvumine suurendab inimese riski haigestuda diabeeti, südamehaigusi, mõnda tüüpi vähki ja luu- ja lihaskonna probleeme, eriti artroosi.
Kaalukontrolliprogrammid, mis võivad hõlmata toitumisharidust koos regulaarse füüsilise treeninguga, on üks tehnika, mida ülekaalulised või rasvunud inimesed saavad kasutada tervisliku kehakaalu saavutamiseks.
Retseptiga kaalulangusravimid võivad olla ka osa inimese kehakaalu vähendamise kavast, kuid nende ravimitega kaasneb märkimisväärne kõrvaltoimete oht.
2016. aasta artiklis American Journal of Medicine, Bostonis asuva Harvardi meditsiinikooli arstide rühm vaatas läbi Ameerika Ühendriikides saadaval olevad FDA heakskiidetud rasvumisvastased ravimid. Kõrvaltoimete hulka kuulusid pearinglus, iiveldus, kõhukinnisus, unetus, suukuivus ja oksendamine.
“Väljatöötamisel olevad rasvumisvastased ravimid on suunatud kaloraaži piiramisele seedetraktile või kesknärvisüsteemile mõjudes. Kuid enamik neist ravimitest on näidanud vähest efektiivsust koos raskete kõrvaltoimetega, ”selgitavad aastal ilmunud uue uuringu autorid Genoomi uurimine see nädal.
Vastav autor on Lõuna-Koreas Soulis Hanyangi ülikooli biotehnika osakonna professor Yong-Hee Kim.
Kimi viimane uuring keskendub rasvumisvastaste ravimitega seotud kõrvaltoimete vältimisele ja kaalulanguse parandamisele, kasutades ära rakkude geneetilise koodi kasutamist.
Geeniekspressiooni segamine
Kim ja tema kolleegid kasutasid oma uuringu jaoks modifitseeritud CRISPR-i geenide redigeerimise tööriista nimega CRISPR Interference (CRISPRi), mille San Francisco California ülikooli teadlased töötasid esmakordselt välja 2013. aastal.
Erinevalt traditsioonilisest CRISPR-ist, mis püüab geneetilist koodi jäädavalt muuta, häirib CRISPRi geeniekspressiooni, pärssides valkude tootmist.
Eelmises uuringus töötas Kim välja meetodi geneetiliselt modifitseerivate ainete viimiseks valgetesse rasvarakkudesse või adipotsüütidesse. Selles artiklis selgitab ta, et adipotsüüte on selliste geeniredigeerimisvahendite abil raske rakkudes sihtida.
Kasutades lühikest peptiidi, mis sadamas spetsiaalselt valgete adipotsüütidega, suutis meeskond toimetada CRISPRi komponendid rakukultuurimudeli 99% rakkudest.
Valk, mida teadlased soovisid sihtida, oli rasvhappeid siduv valk 4 (fabp4). Märkimisväärne kogus seda valku on valges rasvas ja plasmas ning teadlased usuvad, et see mängib rolli suhkru ja insuliini ainevahetuses.
Eelmine uuring aastal Teaduse translatiivne meditsiin näitas, et fabp4 taseme vähendamine diabeetikutel hiirtel antikehade kasutamisel parandas veresuhkru taset, samuti rasva ja insuliini metabolismi.
Kasutades oma CRISPRi tehnoloogiat, suutsid Kim ja tema kolleegid fabp4 ekspressioonitaset vähendada kuni 60%.
Järgmisena kasutas meeskond rasvunud ja diabeetilisi hiiri, süstides neile peptiidi sihtivat CRISPRi kaks korda nädalas kuni 6 nädala jooksul. Hiired kaotasid selle aja jooksul umbes 20% oma kehakaalust.
"Raviperioodil ei registreeritud olulisi muutusi toidu tarbimises, mis näitab, et kehakaalu vähenemine ei ole tingitud vähem söömisest," kirjutavad autorid oma artiklis.
Nad märkisid ka madalamat vere glükoosisisaldust, vähem põletikku ja alkoholivaba rasvmaksahaiguse paremaid biomarkereid.
Kuid paljutõotavate tulemuste kõrval nõuab meeskond ettevaatlikkust.
"Vaatamata terapeutilisele potentsiaalile on hiire mudelilt patsiendile reaalses elus tehtavad uuringud veel ületamiseks takistuseks," kommenteerivad autorid dokumendis.
„In vivo katsetes manustati preparaate kaks korda nädalas kuni 6 nädalat. Inimeste jaoks ei saa me olla kindlad, kas saaks rakendada režiimi kaks korda nädalas kuni 6 nädala jooksul, "jätkavad nad enne järeldust:
"Enne kliinilist kasutamist tuleb kindlasti läbi viia täiendavad uuringud hiire mudeli ja patsiendi vaheliste translatiivsete uuringute kohta."
Uuring oli väike ja hõlmas igas katserühmas ainult viit hiirt. Kuid see sillutab teed ülekaalulisusele lähenemisele erineva nurga alt kui traditsiooniline farmatseutiline lähenemisviis.
