Typ 2-diabetes, fetma kan snart vändas med genterapi
Ny forskning visar att genterapi helt kan vända markörer för typ 2-diabetes och fetma hos gnagare.
Förekomsten av diabetes, eller det totala antalet befintliga fall, ökar i USA och globalt.
Enligt nya uppskattningar hade över 30 miljoner amerikanska vuxna diabetes 2015.
Även om antalet har varit relativt stabilt under de senaste åren har antalet nyligen diagnostiserade fall bland barn och tonåringar ökat kraftigt.
Och världen över är situationen ännu mer alarmerande; antalet personer med diabetes nästan fyrdubblades mellan 1980 och 2014, enligt Världshälsoorganisationen (WHO).
Nu ger ny forskning välbehövligt hopp om att bota denna metaboliska störning. Forskare under ledning av Fatima Bosch, professor vid Universitat Autònoma de Barcelona (UAB) i Katalonien, Spanien, har framgångsrikt vänt sjukdomen hos gnagare.
Prof. Bosch och hennes kollegor uppnådde detta med genterapi, en teknik som introducerar nytt genetiskt material i celler för att skapa fördelaktiga proteiner eller för att kompensera effekterna av gener som inte fungerar.
Resultaten publicerades i tidskriften EMBO Molecular Medicine.
Använda FGF21 gen för att vända diabetes
Prof. Bosch och teamet designade två musmodeller av fetma och typ 2-diabetes. En var dietinducerad och den andra var genetiskt modifierad.
Med hjälp av en adenoassocierad virusvektor som "transport" levererade teamet fibroblasttillväxtfaktorn 21 (FGF21) gen.
Denna gen är ansvarig för kodning av FGF21-proteinet, som ses som en "viktig metabolisk regulator" som stimulerar absorptionen av blodsocker i fettvävnad.
Genom att leverera denna gen stimulerade forskarna produktionen av proteinet, vilket fick gnagarna att gå ner i vikt och sänkte sin insulinresistens - en viktig riskfaktor för typ 2-diabetes. Dessutom tappade mössen vikt och behandlingen minskade fett och inflammation i fettvävnaden.
Fetthalten, inflammation och fibros hos gnagarnas lever var helt omvänd utan några biverkningar. I sin tur ökade dessa förbättringar insulinkänsligheten.
Dessa fördelaktiga effekter noterades i båda murina modellerna. Teamet fann också att administrera FGF21 till friska möss förhindrade åldersrelaterad viktökning och ledde till hälsosam åldrande.
Genterapi användes för att ändra tre vävnadstyper: levervävnad, fettvävnad och skelettmuskel.
”Detta ger terapin stor flexibilitet”, förklarar prof. Bosch, “eftersom det tillåter [oss] att välja varje gång den lämpligaste vävnaden, och om en viss komplikation förhindrar manipulation av någon av vävnaderna, kan den appliceras på vilken som helst av de andra. ”
"När en vävnad producerar FGF21-protein och utsöndrar det i blodomloppet, kommer det att distribueras i hela kroppen", tillägger professor Bosch.
Första reverseringen av fetma, insulinresistens
Studie medförfattare och UAB-forskare Claudia Jambrina förklarar att deras resultat är särskilt signifikanta med tanke på att "förekomsten av typ 2-diabetes och fetma växer i alarmerande takt runt om i världen."
Teamet säger också att leverera FGF21 som ett konventionellt läkemedel inte skulle ge samma fördelar som genterapi; För det första måste läkemedlet administreras periodiskt för långsiktiga fördelar, och för det andra skulle dess toxicitet vara hög.
Att använda genterapi är dock fri från biverkningar, och en enda administrering räcker för att få mössen att producera proteinet naturligt i flera år.
"Detta är första gången som långsiktig återgång av fetma och insulinresistens har uppnåtts vid en engångsadministrering av genterapi, i en djurmodell som liknar fetma och typ 2-diabetes hos människor."
Första studieförfattaren Veronica Jimenez, en UAB-forskare
"Resultaten visar att det är en säker och effektiv terapi", tillägger hon. Nästa steg kommer att vara att "testa denna terapi på större djur innan de går till kliniska prövningar med patienter", konstaterar professor Bosch.
”Den terapi som beskrivs i denna studie”, avslutar hon, ”utgör grunden för den framtida kliniska översättningen av FGF21 genöverföring för att behandla typ 2-diabetes, fetma och därmed sammanhängande sjukdomar. ”
