السكري والسمنة: هل التعديل الجيني هو الحل؟
استخدم الباحثون تقنية معدلة لتحرير الجينات CRISPR لاستهداف الخلايا الدهنية للفئران المصابة بالسمنة والسكري. بعد 6 أسابيع ، فقدت الحيوانات وزنها وتحسنت علامات مرض السكري من النوع 2.
وفقًا لمنظمة الصحة العالمية (WHO) ، في عام 2016 ، كان أكثر من 1.9 مليار بالغ في جميع أنحاء العالم يعانون من زيادة الوزن ، وأكثر من 650 مليون منهم يعانون من السمنة.
تؤدي زيادة الوزن أو السمنة إلى زيادة خطر إصابة الشخص بمرض السكري وأمراض القلب وبعض أنواع السرطان ومشاكل العضلات والعظام ، لا سيما هشاشة العظام.
تعد برامج إدارة الوزن ، التي قد تتضمن التثقيف الغذائي جنبًا إلى جنب مع التمارين البدنية المنتظمة ، إحدى التقنيات التي يمكن للأشخاص الذين يعانون من زيادة الوزن أو السمنة استخدامها لمساعدتهم على العمل من أجل الوصول إلى وزن صحي للجسم.
يمكن أن تكون أدوية إنقاص الوزن الموصوفة أيضًا جزءًا من خطة إدارة الوزن لدى الشخص ، ولكن هذه الأدوية تنطوي على مخاطر كبيرة من الآثار الجانبية.
في مقال عام 2016 في المجلة الأمريكية للطبقام فريق من الأطباء من كلية الطب بجامعة هارفارد في بوسطن ، ماساتشوستس ، بمراجعة الأدوية المضادة للسمنة المعتمدة من إدارة الغذاء والدواء والمتوفرة في الولايات المتحدة. ومن الآثار الجانبية الدوخة والغثيان والإمساك والأرق وجفاف الفم والقيء.
لقد تم توجيه الأدوية المضادة للسمنة قيد التطوير نحو الحد من تناول السعرات الحرارية من خلال العمل على الجهاز الهضمي أو الجهاز العصبي المركزي. ومع ذلك ، فإن معظم هذه الأدوية أظهرت فاعلية قليلة مصحوبة بآثار جانبية شديدة "، كما أوضح مؤلفو دراسة جديدة ظهرت في أبحاث الجينوم هذا الاسبوع.
المؤلف المقابل هو Yong-Hee Kim ، الأستاذ في قسم الهندسة الحيوية في جامعة هانيانغ في سيول ، كوريا الجنوبية.
تركز دراسة كيم الأخيرة على تجنب الآثار الجانبية المرتبطة بالعقاقير المضادة للسمنة وتحسين فقدان الوزن من خلال استغلال كيفية استخدام الخلايا لشفرتها الجينية.
التدخل في التعبير الجيني
في دراستهم ، استخدم كيم وزملاؤه أداة تعديل الجينات CRISPR المُعدَّلة المسماة CRISPR Inter المتداخلة (CRISPRi) ، والتي طورها العلماء في جامعة كاليفورنيا في سان فرانسيسكو لأول مرة في عام 2013.
على عكس تقنية CRISPR التقليدية ، التي تسعى إلى تغيير الشفرة الجينية بشكل دائم ، تتداخل تقنية CRISPRi مع التعبير الجيني عن طريق تثبيط إنتاج البروتينات.
في دراسة سابقة ، طور كيم طريقة لإيصال عوامل معدلة وراثيًا إلى الخلايا الدهنية البيضاء أو الخلايا الشحمية. في هذه الورقة ، يوضح أن الخلايا الشحمية هي خلايا يصعب استهدافها باستخدام أدوات تحرير الجينات هذه.
باستخدام الببتيد القصير الذي يرسو على وجه التحديد مع الخلايا الشحمية البيضاء ، تمكن الفريق من توصيل مكونات CRISPRi إلى 99 ٪ من الخلايا في نموذج زراعة الخلايا.
كان البروتين الذي أراد الباحثون استهدافه هو بروتين 4 المرتبط بالأحماض الدهنية (fabp4). توجد كميات كبيرة من هذا البروتين في الدهون البيضاء والبلازما ، ويعتقد العلماء أنه يلعب دورًا في التمثيل الغذائي للسكر والأنسولين.
دراسة سابقة في علوم الطب الانتقالي أظهر أن تقليل مستويات fabp4 في الفئران المصابة بداء السكري باستخدام الأجسام المضادة أدى إلى تحسين مستويات السكر في الدم ، وكذلك في التمثيل الغذائي للدهون والأنسولين.
باستخدام تقنية CRISPRi الخاصة بهم ، تمكن Kim وزملاؤه من تقليل مستوى التعبير عن fabp4 بنسبة تصل إلى 60٪.
بعد ذلك ، استخدم الفريق الفئران المصابة بالسمنة والسكري ، وحقنوها بكريسبر الذي يستهدف الببتيد مرتين في الأسبوع لمدة تصل إلى 6 أسابيع. فقدت الفئران حوالي 20٪ من وزن جسمها خلال هذا الوقت.
كتب المؤلفون في ورقتهم البحثية: "لم يتم تسجيل أي تغيرات كبيرة في تناول الطعام خلال فترة العلاج ، مما يشير إلى أن فقدان وزن الجسم لا يرجع إلى تناول كميات أقل من الطعام".
كما لاحظوا انخفاض مستويات الجلوكوز في الدم ، وانخفاض الالتهابات ، وتحسين المؤشرات الحيوية لمرض الكبد الدهني غير الكحولي.
ومع ذلك ، وبغض النظر عن النتائج الواعدة ، يحث الفريق على توخي الحذر.
"على الرغم من إمكاناته العلاجية ، فإن البحث المترجم من نموذج فأر إلى مريض في الحياة الواقعية لا يزال يمثل عقبة يجب التغلب عليها" ، كما علق المؤلفون في الورقة.
"في التجارب في الجسم الحي ، تم إعطاء المستحضرات مرتين في الأسبوع لمدة تصل إلى 6 أسابيع. بالنسبة للبشر ، لا يمكننا التأكد مما إذا كان من الممكن تطبيق نظام مرتين في الأسبوع لمدة تصل إلى 6 أسابيع "، استمروا قبل أن يستنتجوا:
"يجب إجراء المزيد من الدراسات المتعلقة بالبحوث الانتقالية من نموذج فأر إلى مريض بشري قبل الاستخدام السريري."
كانت الدراسة صغيرة وتضمنت خمسة فئران فقط في كل مجموعة تجريبية. ومع ذلك ، فإنه يمهد الطريق لمزيد من البحث في التعامل مع السمنة من زاوية مختلفة عن النهج الصيدلاني التقليدي.
