Genetycy walczą z cukrzycą i otyłością, zmieniając los komórek tłuszczowych

Myszy z cukrzycą na diecie wysokotłuszczowej przybierają na wadze mniej i mają zwiększoną tolerancję glukozy po przeszczepieniu komórek ludzkich poddanych modyfikacji genetycznej. Organizacja diabetologiczna ostrożnie podchodzi do edycji genów w leczeniu cukrzycy.

Silvia Corvera pracuje w University of Massachusetts Medical School. Michael Czech jest profesorem medycyny molekularnej, a także pracuje w University of Massachusetts Medical School.

Naukowcy Silvia Corvera i Michael Czech są pewni siebie. Spędzili dziesięciolecia badając cukrzycę typu 2, próbując znaleźć nowe terapie choroby metabolicznej, która dotyka nawet 10% populacji. Niedawno osiągnęli obiecujące wyniki w terapii komórkowej opartej na genetyce u myszy.

Jesteśmy bardzo podekscytowani technologią. Pokazaliśmy dowód słuszności koncepcji na myszach, co dało nam i naszym sponsorom pewność, że już w tym roku ruszymy naprzód z naczelnymi innymi niż ludzie. – mówi Michael Czech.

Nowa terapia opiera się na wszczepieniu tkanki tłuszczowej, która została poddana edycji genetycznej w celu spalania tłuszczu i glukozy oraz wydzielania różnych czynników regulujących zdrowie metaboliczne. Silvia Corvera jest drugą współautorką badania. Wyjaśnia, że obecne leki na cukrzycę skupiają się na kontrolowaniu poziomu glukozy. Ale sytuacja jest znacznie bardziej złożona.

U osób z cukrzycą lub otyłością występuje wiele chorób współistniejących i powikłań, których nie można naprawić po kontrolowaniu poziomu glukozy. Na przykład mogą rozwinąć się stłuszczenie wątroby, choroby serca, nerek, siatkówki i podatność na infekcje. Obecny stan wiedzy sugeruje, że dysfunkcja tkanki tłuszczowej przyczynia się do tych powikłań. Pomyśleliśmy więc, że wprowadzenie funkcjonalnego tłuszczu do pacjentów z większym prawdopodobieństwem przyniesie poprawę w chorobach metabolicznych. – mówi.

Marlon Pragnell, wiceprezes ds. badań i nauki w American Diabetes Association, z zadowoleniem przyjmuje nowe podejście i ostrożnie podchodzi do edycji genów w leczeniu cukrzycy: Chociaż wierzymy, że istniejące i nadchodzące leki poprawią naszą zdolność do zapobiegania i leczenia cukrzycy, pojawienie się bezpiecznej i skutecznej edycji genów może zapewnić innowacyjne opcje terapeutyczne dla osób z cukrzycą.

Pojedynczy gen wpływa na los komórek tłuszczowych

Tłuszcz brunatny jest kluczem do nowej terapii. Ten rodzaj tkanki tłuszczowej po raz pierwszy odkryto u ludzi mniej niż 20 lat temu i ma pewne niezwykłe cechy, których nie można znaleźć w znacznie bardziej powszechnym białym tłuszczu.

W 2004 roku zdaliśmy sobie sprawę, że kiedy gen o nazwie Nrip1 został usunięty z komórek tłuszczowych, reagowały one znacznie lepiej na insulinę. Z biegiem lat stało się jasne, że Nrip1 hamuje wrażliwość na insulinę. Zasadniczo Nrip1 jest głównym regulatorem, który hamuje tworzenie zdrowej brązowej tkanki tłuszczowej.

Związek między Nrip1 , brązowym tłuszczem, cukrzycą i otyłością skłonił Silvię Corverę i Michaela Czecha do sięgnięcia po edycję genów jako nowe podejście do leczenia cukrzycy. Doszli do wniosku, że eliminując Nrip1 z ludzkich komórek tłuszczowych, różnicują się one w brunatne komórki tłuszczowe, a nie stają się białym tłuszczem. A jeśli edytowane komórki zostaną następnie przeszczepione myszom (lub w końcu człowiekowi), ich zdolność do spalania tłuszczu i glukozy oraz wydzielania czynników metabolicznych może prowadzić do metabolicznych korzyści zdrowotnych.

Nokaut genu poprawia zdrowie metaboliczne

Edycja genów doprowadziła do rozerwania Nrip1 w około 80% komórek.

Aby przetestować fizjologiczny efekt tego zjawiska, naukowcy wszczepili zmodyfikowane ludzkie adipocyty genetyczne pod skórę myszy otyłych, nietolerujących glukozy i z obniżoną odpornością.

Trzy tygodnie po przejściu na dietę wysokotłuszczową, myszy karmione tak samo, a u których nie wszczepiono komórek znacznie przybrały na wadze (około 5%) niż myszy, którym przeszczepiono adipocyty z wykluczonym Nrip1 . Ponadto po zmianie diety myszy kontrolne wykazywały znaczny spadek tolerancji glukozy, podczas gdy nie miało to miejsca u myszy eksperymentalnych, którym przeszczepiono adipocyty edytowane przez genetyków. Co więcej, dwa inne wskaźniki zdrowia metabolicznego – względny stosunek wagi wątroby do masy ciała i triglicerydy wątrobowe – również rozwinęły się znacznie korzystniej u myszy doświadczalnych.

Na całym świecie trwają badania nad wyeliminowaniem cukrzycy. Ta choroba cywilizacyjna zbiera coraz większe żniwo. Na tą chwilę ratujemy się CGM, glukometrami , pompami i inteligentnymi aplikacjami, które pomagają nam trzymać się w ryzach. Naukowcom kibicujmy i liczmy na to, że za jakiś czas będziemy zdrowi, a nowych diabetyków już nie będzie. Jeśli największe instytucje finansowe nie zmądrzeją to ulga nie nastąpi szybko.