Дизайнерські гени проти ожиріння - NomoNoma - 4-й

Без грошей - без маніпуляцій, настав час для нового насильства 4. в науковій журналістиці

Останні повідомлення

Архіви

11 лютого 2014 року

Як дослідники з ETH Цюріх хочуть використовувати дизайнерські схеми в клітинах для боротьби з ожирінням та діабетом.

Ожиріння - це не суто естетична проблема. За підрахунками ВООЗ (Всесвітня організація охорони здоров’я), жирові відкладення на животі та стегнах погіршують добробут близько 1,5 мільярда людей у всьому світі і не рідко є початком фатального метаболічного збою, відомого як "Метаболічний синдром". Поки що порочне коло занадто багато, занадто солодкого і занадто жирного не можна вирішити дієтами, фізичними вправами або ліпосакцією.

Синтетичні генні схеми проти ожиріння

Якщо вчені з Цюріха знайдуть своє, нова форма клітинної терапії скоро полегшить нам схуднення. У Швейцарському федеральному технологічному інституті (ETH) Мартін Фуссенегер розробляє імплантовані клітини, які несуть синтетичні генні ланцюги. Залежно від кількості жиру в крові синтетичні гени створюють пригнічувач апетиту. Дослідники автоматично регулюють активність генів за допомогою процесу зворотного зв'язку.

Це вже спрацювало на мишах, каже Фуссенеггер, який уже знайшов правильний пригнічувач апетиту в препараті Прамлінтид, затвердженому діючому речовині для лікування діабету. Прамлінтид схожий на природний гормон амілін, який виробляється в бета-клітинах підшлункової залози під час їжі. Гормон пригнічує вивільнення глюкагону, уповільнює спорожнення шлунка і тим самим посилює відчуття ситості.

Ліпіди крові регулюють генний контур

Для синтетичного генного ланцюга швейцарці просто копіюють природу: в організмі ядерний ліпідний рецептор PPARα (активований проліферацією пероксисоми рецептор-α) з ядерним рецептором Retin-X димеризується до фактора транскрипції. Цей фактор транскрипції пов'язується з дуже конкретною точкою в ДНК - промотором - який потім включає ген. Швейцарці відтворили такий генний перемикач у лабораторії і назвали його LSR (ліпідчутливий рецептор).

LSR - це конструкція злиття ліганд-зв’язуючого домену PPARα та бактеріального ДНК-зв’язуючого репресора TtgR. Хоча PPARα розпізнає ряд жирів, TtgR також чутливий до косметичної добавки флоретин, яка може всмоктуватися через шкіру - так генний перемикач може бути вимкнений зовні. Якщо в крові багато жиру, конструкція LSR зв’язується з химерним промотором (PTtgR1), ген пригнічувача апетиту активується, виробляється прамлінтид і гальмується апетит.

Ось як це працює!

Вчені пояснюють, як саме це працює, наступним чином: При нормальних концентраціях жиру домен PPARα LSR завербує співрепресори, які інгібують промотор (PTtgR1). Тому пригнічувач апетиту Прамлінтид не виробляється при нормальному рівні жиру. Навпаки трапляється, коли рівень жиру в крові високий. У цьому випадку синтетичний перемикач генів LSR набирає ко-активатори, які активують промотор і таким чином забезпечують вироблення прамлінтиду, що пригнічує апетит.

Трансгенний прамлінтид змушує гризунів худнути

Якщо генна ланцюг функціонує, Прамлінтид активує рецептор CALC/RAMP і, таким чином, індукує складний каскад сигналів, в результаті чого апетит загальмовується, спорожнення шлунку сповільнюється і виникає відчуття ситості. Останні дані професора звучать багатообіцяюче. Трансгенні клітини, мікрокапсульовані в альгінат-полі- (L-лізин) -альгінатні кульки з ланцюгом гена LSR, які були введені в черевну порожнину ожирілих гризунів, підтвердили прогнозовані ефекти.

Вживання висококалорійної їжі було придушено, рівень ліпідів у крові впав, а маса тіла гризунів впала. Здається, навіть вбудований запобіжник від Цюріха працює бездоганно. Якщо натирати флоретином живіт тварин, активація ліпідзалежного промотору негайно деактивується. Це відбувається через зв'язування флоретину з доменом TtgR LSR, трансген прамлінтиду не зчитується, синтез прамлінтиду не відбувається.

Навіть якщо пройде деякий час, перш ніж їх можна буде використовувати на людях, професор ETH впевнений, що дизайнерські клітинні імплантати - це наступний крок у напрямку до персоналізованої медицини.