Diabete, obesità: l'editing genetico è la risposta?
I ricercatori hanno utilizzato una tecnica di modifica genetica CRISPR modificata per colpire le cellule adipose di topi diabetici obesi. Dopo 6 settimane, gli animali avevano perso peso e gli indicatori del diabete di tipo 2 erano migliorati.
Secondo l'Organizzazione mondiale della sanità (OMS), nel 2016 oltre 1,9 miliardi di adulti in tutto il mondo erano in sovrappeso, oltre 650 milioni dei quali avevano l'obesità.
Essere in sovrappeso o avere l'obesità aumenta il rischio di una persona di sviluppare diabete, malattie cardiache, alcuni tipi di cancro e problemi muscoloscheletrici, in particolare l'artrosi.
I programmi di controllo del peso, che possono comportare l'educazione alimentare in combinazione con un regolare esercizio fisico, sono una tecnica che le persone in sovrappeso o obesità possono utilizzare per aiutarle a raggiungere un peso corporeo sano.
Anche i farmaci per la perdita di peso su prescrizione possono far parte del piano di gestione del peso di una persona, ma questi farmaci comportano un rischio considerevole di effetti collaterali.
In un articolo del 2016 in American Journal of Medicine, un team di medici della Harvard Medical School di Boston, MA, ha esaminato i farmaci anti-obesità approvati dalla FDA disponibili negli Stati Uniti. Tra gli effetti collaterali c'erano vertigini, nausea, costipazione, insonnia, secchezza delle fauci e vomito.
“I farmaci anti-obesità in fase di sviluppo sono stati diretti verso la restrizione dell'apporto calorico agendo sul tratto gastrointestinale o sul sistema nervoso centrale. Tuttavia, la maggior parte di questi farmaci ha mostrato poca efficacia accompagnata da gravi effetti collaterali ", spiegano gli autori di un nuovo studio che caratterizza Ricerca sul genoma questa settimana.
L'autore corrispondente è Yong-Hee Kim, professore presso il Dipartimento di Bioingegneria dell'Università Hanyang di Seoul, in Corea del Sud.
L'ultimo studio di Kim si concentra sull'evitare gli effetti collaterali associati ai farmaci anti-obesità e sul miglioramento della perdita di peso sfruttando il modo in cui le cellule utilizzano il loro codice genetico.
Interferire con l'espressione genica
Per il loro studio, Kim e colleghi hanno utilizzato uno strumento di modifica genica CRISPR modificato chiamato CRISPR Interferenza (CRISPRi), che gli scienziati dell'Università della California a San Francisco hanno sviluppato per la prima volta nel 2013.
A differenza del CRISPR tradizionale, che cerca di alterare il codice genetico in modo permanente, CRISPRi interferisce con l'espressione genica inibendo la produzione di proteine.
In uno studio precedente, Kim ha sviluppato un metodo per fornire agenti modificanti geneticamente ai globuli bianchi o adipociti. In questo articolo, spiega che gli adipociti sono cellule difficili da bersagliare con tali strumenti di modifica genetica.
Utilizzando un peptide corto che si collega specificamente agli adipociti bianchi, il team è stato in grado di fornire i componenti CRISPRi al 99% delle cellule in un modello di coltura cellulare.
La proteina che i ricercatori volevano prendere di mira era la proteina legante gli acidi grassi 4 (fabp4). Quantità significative di questa proteina sono presenti nel grasso bianco e nel plasma e gli scienziati ritengono che abbia un ruolo nel metabolismo dello zucchero e dell'insulina.
Uno studio precedente in Medicina traslazionale scientifica ha dimostrato che la riduzione dei livelli di fabp4 nei topi diabetici utilizzando un anticorpo ha portato a miglioramenti nei livelli di zucchero nel sangue, nonché nel metabolismo dei grassi e dell'insulina.
Utilizzando la loro tecnologia CRISPRi, Kim ei suoi colleghi sono stati in grado di ridurre il livello di espressione di fabp4 fino al 60%.
Successivamente, il team ha utilizzato topi obesi e diabetici, iniettando loro CRISPRi con targeting peptidico due volte a settimana per un massimo di 6 settimane. I topi hanno perso circa il 20% del loro peso corporeo durante questo periodo.
"Nessun cambiamento significativo nell'assunzione di cibo è stato registrato durante il periodo di trattamento, indicando che la perdita di peso corporeo non è dovuta al mangiare di meno", scrivono gli autori nel loro articolo.
Hanno anche notato livelli di glucosio nel sangue più bassi, meno infiammazioni e migliori biomarcatori della steatosi epatica non alcolica.
Tuttavia, a parte i risultati promettenti, il team esorta alla cautela.
"Nonostante il suo potenziale terapeutico, la ricerca traslazionale da un modello murino a un paziente nella vita reale è ancora un ostacolo da superare", commentano gli autori nel documento.
“Negli esperimenti in vivo, le formulazioni sono state somministrate due volte a settimana per un massimo di 6 settimane. Per gli esseri umani, non possiamo essere sicuri se possa essere applicato un regime di due volte a settimana per un massimo di 6 settimane ", continuano, prima di concludere:
"Ulteriori studi riguardanti la ricerca traslazionale da un modello murino a un paziente umano devono assolutamente essere effettuati prima dell'uso clinico".
Lo studio era piccolo e includeva solo cinque topi in ciascun gruppo sperimentale. Tuttavia, apre la strada a ulteriori ricerche sull'approccio all'obesità da una prospettiva diversa rispetto a un approccio farmaceutico tradizionale.
