Diabetes, fetma: Redigerar genen svaret?
Forskare använde en modifierad CRISPR-genredigeringsmetod för att rikta fettcellerna hos överviktiga, diabetiska möss. Efter 6 veckor hade djuren gått ner i vikt och markörerna för typ 2-diabetes hade förbättrats.
Enligt Världshälsoorganisationen (WHO) var över 1,9 miljarder vuxna över hela världen 2016 överviktiga, varav över 650 miljoner hade fetma.
Att vara överviktig eller ha fetma ökar en persons risk att utveckla diabetes, hjärtsjukdomar, vissa typer av cancer och muskuloskeletala problem, särskilt artros.
Vikthanteringsprogram, som kan innefatta näringsutbildning i kombination med regelbunden fysisk träning, är en teknik som människor som är överviktiga eller har fetma kan använda för att hjälpa dem att arbeta för att nå en hälsosam kroppsvikt.
Receptbelagda viktminskningsmediciner kan också vara en del av en persons viktkontrollplan, men dessa läkemedel har en stor risk för biverkningar.
I en artikel från 2016 i American Journal of Medicine, ett team av läkare från Harvard Medical School i Boston, MA, granskade de FDA-godkända läkemedlen mot fetma som finns i USA. Bland biverkningarna var yrsel, illamående, förstoppning, sömnlöshet, muntorrhet och kräkningar.
”Läkemedel mot fetma under utveckling har riktats mot begränsning av kaloriintaget genom att verka på mag-tarmkanalen eller centrala nervsystemet. De flesta av dessa läkemedel har dock visat liten effekt åtföljd av allvarliga biverkningar, ”förklarar författarna till en ny studie som innehåller Genomforskning Denna vecka.
Motsvarande författare är Yong-Hee Kim, professor vid Institutionen för bioteknik vid Hanyang University i Seoul, Sydkorea.
Kims senaste studie fokuserar på att undvika biverkningar som är förknippade med läkemedel mot fetma och förbättra viktminskning genom att utnyttja hur celler använder sin genetiska kod.
Störa genuttryck
För sin studie använde Kim och kollegor ett modifierat CRISPR-genredigeringsverktyg som heter CRISPR-interferens (CRISPRi), som forskare vid University of California i San Francisco först utvecklade 2013.
Till skillnad från traditionell CRISPR, som försöker ändra den genetiska koden permanent, stör CRISPRi genuttryck genom att hämma produktionen av proteiner.
I en tidigare studie utvecklade Kim en metod för att leverera genetiskt modifierande medel till vita fettceller eller adipocyter. I denna uppsats förklarar han att adipocyter är svåra celler att rikta in sig med sådana genredigeringsverktyg.
Med hjälp av en kort peptid som specifikt hamnar med vita adipocyter kunde teamet leverera CRISPRi-komponenterna till 99% av cellerna i en cellodlingsmodell.
Proteinet som forskarna ville rikta sig mot var fettsyrabindande protein 4 (fabp4). Betydande mängder av detta protein finns i vitt fett och plasma, och forskare tror att det spelar en roll i socker- och insulinmetabolismen.
En tidigare studie i Vetenskaplig translationell medicin visade att minskning av fabp4-nivåerna hos diabetiska möss med användning av en antikropp resulterade i förbättringar av blodsockernivåerna, liksom i fett- och insulinmetabolismen.
Med hjälp av sin CRISPRi-teknik kunde Kim och hans kollegor minska expressionsnivån för fabp4 med upp till 60%.
Därefter använde teamet möss som var överviktiga och diabetiker och injicerade dem med sin peptidinriktade CRISPRi två gånger i veckan i upp till 6 veckor. Mössen tappade cirka 20% av sin kroppsvikt under denna tid.
"Inga signifikanta förändringar i matintaget registrerades under behandlingsperioden, vilket tyder på att förlusten av kroppsvikt inte beror på att äta mindre", skriver författarna i sin uppsats.
De noterade också lägre blodsockernivåer, mindre inflammation och förbättrade biomarkörer för alkoholfri fettlever.
Ändå uppmanar teamet försiktighet, med lovande resultat åt sidan.
"Trots sin terapeutiska potential är den translationella forskningen från en musmodell till patienten i verkligheten ännu ett hinder att övervinna", kommenterar författarna i tidningen.
”I in vivo-experimenten administrerades formuleringarna två gånger i veckan i upp till 6 veckor. För människor kan vi inte vara säkra på om en behandling två gånger i veckan i upp till sex veckor kan tillämpas, fortsätter de innan de avslutar:
"Ytterligare studier avseende translationell forskning från en musmodell till människopatient måste definitivt utföras innan klinisk användning."
Studien var liten och inkluderade endast fem möss i varje experimentgrupp. Det banar dock vägen för ytterligare forskning om att närma sig fetma från en annan vinkel än en traditionell farmaceutisk metod.
