Obiecujące wiadomości na temat wysiłków zmierzających do opracowania leków na otyłość: naukowcy z University of Virginia zidentyfikowali 14 genów, które mogą powodować i trzy, które mogą zapobiegać przybieraniu na wadze. Odkrycia torują drogę do leczenia problemu zdrowotnego, który dotyka ponad 40% dorosłych Amerykanów.
„Znamy setki wariantów genów, które z większym prawdopodobieństwem pojawią się u osób cierpiących na otyłość i inne choroby. Ale „większe prawdopodobieństwo pojawienia się” nie oznacza wywoływania choroby. Ta niepewność jest główną przeszkodą w wykorzystaniu siły populacji genomiki w celu zidentyfikowania celów leczenia lub leczenia otyłości. Aby pokonać tę barierę, opracowaliśmy zautomatyzowany potok, który jednocześnie testuje setki genów pod kątem przyczynowej roli w otyłości. Nasza pierwsza runda eksperymentów ujawniła ponad tuzin genów powodujących otyłość i trzy geny, zapobiegające otyłości” – powiedziała Eyleen O’Rourke z College of Arts & Sciences UVA, Wydziału Biologii Komórki Szkoły Medycznej i Centrum Badań Sercowo-Naczyniowych im. Roberta M. Berne’a. „Spodziewamy się, że nasze podejście i nowe geny, które odkryliśmy, przyspieszą rozwój terapii zmniejszających obciążenie otyłością”.
OTYŁOŚĆ A NASZE GENY
Nowe badania O’Rourke pomagają rzucić światło na złożone skrzyżowania otyłości, diety i naszego DNA. Otyłość stała się epidemią, napędzaną w dużej mierze wysokokaloryczną dietą, naładowaną cukrem i syropem kukurydzianym o wysokiej zawartości fruktozy. Coraz większą rolę odgrywa również siedzący tryb życia. Ale nasze geny również odgrywają ważną rolę, regulując magazynowanie tłuszczu i wpływając na to, jak dobrze nasz organizm spala żywność jako paliwo. Jeśli więc uda nam się zidentyfikować geny, które przekształcają nadmiar jedzenia w tłuszcz, moglibyśmy spróbować unieczynnić je lekami i oddzielić nadmierne jedzenie od otyłości.
Genomicy zidentyfikowali setki genów związanych z otyłością – co oznacza, że geny są mniej lub bardziej rozpowszechnione u osób otyłych niż u osób o prawidłowej wadze. Wyzwanie polega na ustaleniu, które geny odgrywają rolę przyczynową, bezpośrednio promując lub pomagając zapobiegać przybieraniu na wadze. Aby oddzielić pszenicę od plew, O’Rourke i jej zespół zajęli się skromnymi robakami znanymi jako C. elegans. Te maleńkie robaki lubią żyć w gnijącej roślinności i ucztować na drobnoustrojach. Jednak mają one wspólne ponad 70% naszych genów i, podobnie jak ludzie, stają się otyli, jeśli są karmione nadmiernymi ilościami cukru.
Robaki przyniosły ogromne korzyści dla nauki. Wykorzystano je do rozszyfrowania, jak działają popularne leki, w tym antydepresant Prozac i metformina stabilizująca glukozę. Co jeszcze bardziej imponujące, w ciągu ostatnich 20 lat przyznano trzy nagrody Nobla za odkrycie procesów komórkowych zaobserwowanych po raz pierwszy u robaków, ale później uznanych za kluczowe dla chorób, takich jak rak i neurodegeneracja. Odegrały również fundamentalne znaczenie dla rozwoju terapii opartych na technologii RNA.
W nowej pracy opublikowanej właśnie w czasopiśmie naukowym PLOS Genetics, O’Rourke i jej współpracownicy wykorzystali robaki do zbadania 293 genów związanych z otyłością u ludzi, w celu określenia, które z genów faktycznie powodowały lub zapobiegały otyłości. Zrobili to, opracowując robaczywy model otyłości, stosując dietę regularną, a innym wysokofruktozową.
Ten model otyłości, w połączeniu z automatyzacją i nadzorowanymi testami wspomaganymi uczeniem maszynowym, pozwolił zidentyfikować 14 genów powodujących otyłość i trzy, które pomagają jej zapobiegać. Kusząco odkryli, że blokowanie działania trzech genów, które zapobiegały otyłości robaków, prowadziło również do ich dłuższego życia i lepszego funkcjonowania neurolokomotorycznego. To są dokładnie takie korzyści, jakie twórcy leków chcieliby uzyskać dzięki lekom przeciw otyłości.
Oczywiście trzeba wykonać więcej pracy. Ale naukowcy twierdzą, że wskaźniki są zachęcające. Na przykład zablokowanie działania jednego z genów u myszy laboratoryjnych zapobiegło przybieraniu na wadze, poprawiło wrażliwość na insulinę i obniżyło poziom cukru we krwi. Te wyniki (plus fakt, że badane geny zostały wybrane, ponieważ były związane z otyłością u ludzi) dobrze wróżą, że wyniki będą prawdziwe również w przypadku ludzi – twierdzą naukowcy.
„Terapie przeciw otyłości są pilnie potrzebne, aby zmniejszyć obciążenie pacjentów i systemu opieki zdrowotnej otyłością” – powiedział O’Rourke. „Nasze połączenie ludzkiej genomiki z testami przyczynowości na modelowych zwierzętach obiecuje, że cele zwalczania otyłości będą miały większe szanse powodzenia w badaniach klinicznych ze względu na ich przewidywaną zwiększoną skuteczność i zmniejszone skutki uboczne”.
