Diabetes, obesiti: Adakah gen mengedit jawapannya?
Para penyelidik menggunakan teknik penyuntingan gen CRISPR yang diubahsuai untuk menargetkan sel-sel lemak tikus diabetes, obesiti. Selepas 6 minggu, haiwan tersebut telah kehilangan berat badan, dan penanda diabetes jenis 2 bertambah baik.
Menurut Pertubuhan Kesihatan Sedunia (WHO), pada tahun 2016, lebih daripada 1.9 bilion orang dewasa di seluruh dunia mempunyai berat badan berlebihan, lebih dari 650 juta di antaranya mengalami kegemukan.
Berat badan berlebihan atau mengalami kegemukan meningkatkan risiko seseorang terkena diabetes, penyakit jantung, beberapa jenis barah, dan masalah muskuloskeletal, terutama osteoartritis.
Program pengurusan berat badan, yang mungkin melibatkan pendidikan nutrisi dalam kombinasi dengan latihan fizikal yang teratur, adalah salah satu teknik yang dapat digunakan oleh orang yang berlebihan berat badan atau mengalami kegemukan untuk menolong mereka berusaha mencapai berat badan yang sihat.
Ubat penurunan berat badan yang diresepkan juga boleh menjadi sebahagian daripada rancangan pengurusan berat badan seseorang, tetapi ubat ini mempunyai risiko kesan sampingan yang besar.
Dalam artikel 2016 di Jurnal Perubatan Amerika, sepasukan doktor dari Harvard Medical School di Boston, MA, mengkaji ubat-ubatan anti-obesiti yang diluluskan oleh FDA yang terdapat di Amerika Syarikat. Antara kesan sampingannya ialah pening, mual, sembelit, insomnia, mulut kering, dan muntah.
"Ubat-ubatan anti-obesiti yang sedang dikembangkan telah diarahkan pada pembatasan pengambilan kalori dengan bertindak pada saluran gastrointestinal atau sistem saraf pusat. Walau bagaimanapun, kebanyakan ubat ini menunjukkan keberkesanan yang sedikit disertai dengan kesan sampingan yang teruk, ”jelas penulis kajian baru yang Penyelidikan Genom minggu ini.
Penulis yang sesuai adalah Yong-Hee Kim, seorang profesor di Jabatan Bioengineering di Universiti Hanyang di Seoul, Korea Selatan.
Kajian terbaru Kim memfokuskan diri pada mengelakkan kesan sampingan yang berkaitan dengan ubat anti-obesiti dan memperbaiki penurunan berat badan dengan memanfaatkan bagaimana sel menggunakan kod genetik mereka.
Mengganggu ekspresi gen
Untuk kajian mereka, Kim dan rakan-rakannya menggunakan alat penyuntingan gen CRISPR yang diubahsuai yang disebut gangguan CRISPR (CRISPRi), yang pertama kali dikembangkan oleh para saintis di University of California di San Francisco pada tahun 2013.
Tidak seperti CRISPR tradisional, yang berusaha mengubah kod genetik secara kekal, CRISPRi mengganggu ekspresi gen dengan menghalang pengeluaran protein.
Dalam kajian sebelumnya, Kim mengembangkan kaedah untuk menyampaikan agen pengubah genetik ke sel lemak putih, atau adiposit. Dalam makalah ini, dia menjelaskan bahawa adiposit adalah sel yang sukar untuk disasarkan dengan alat penyuntingan gen tersebut.
Dengan menggunakan peptida pendek yang secara khusus berlabuh dengan adiposit putih, pasukan dapat menyampaikan komponen CRISPRi kepada 99% sel dalam model kultur sel.
Protein yang ingin disasarkan oleh penyelidik adalah protein pengikat asid lemak 4 (fabp4). Sejumlah besar protein ini terdapat dalam lemak putih dan plasma, dan saintis percaya bahawa ia berperanan dalam metabolisme gula dan insulin.
Kajian terdahulu di Perubatan Translasional Sains menunjukkan bahawa pengurangan kadar fabp4 pada tikus diabetes menggunakan antibodi mengakibatkan peningkatan kadar gula darah, serta metabolisme lemak dan insulin.
Dengan menggunakan teknologi CRISPRi mereka, Kim dan rakan-rakannya dapat menurunkan tahap ekspresi fabp4 hingga 60%.
Seterusnya, pasukan menggunakan tikus yang gemuk dan diabetes, menyuntikkan mereka dengan CRISPRi yang menyasarkan peptida dua kali seminggu hingga 6 minggu. Tikus kehilangan sekitar 20% berat badan mereka selama ini.
"Tidak ada perubahan yang signifikan dalam pengambilan makanan yang dicatat selama periode perawatan, yang menunjukkan bahawa penurunan berat badan bukan disebabkan oleh makan lebih sedikit," penulis menulis dalam makalah mereka.
Mereka juga mencatat kadar glukosa darah yang lebih rendah, kurang keradangan, dan peningkatan biomarker penyakit hati berlemak tanpa alkohol.
Namun, hasil yang menjanjikan, pasukan menggesa berhati-hati.
"Walaupun memiliki potensi terapeutik, penelitian terjemahan dari model tikus untuk pesakit dalam kehidupan nyata masih menjadi rintangan untuk diatasi," kata penulis dalam makalah tersebut.
"Dalam eksperimen in vivo, formulasi diberikan dua kali seminggu hingga 6 minggu. Bagi manusia, kita tidak dapat memastikan sama ada rejimen dua kali seminggu hingga 6 minggu dapat diterapkan, ”mereka melanjutkan, sebelum menyimpulkan:
"Kajian lebih lanjut mengenai penyelidikan translasi dari model tikus kepada pesakit manusia pasti perlu dilakukan sebelum penggunaan klinikal."
Kajian ini kecil dan hanya merangkumi lima tikus dalam setiap kumpulan eksperimen. Namun, ini membuka jalan untuk penyelidikan lebih lanjut untuk mendekati kegemukan dari sudut yang berbeza daripada pendekatan farmasi tradisional.
