당뇨병, 비만 : 유전자가 해답을 편집하고 있습니까?
연구자들은 변형 된 CRISPR 유전자 편집 기술을 사용하여 비만 당뇨병 쥐의 지방 세포를 표적으로 삼았습니다. 6 주 후 동물은 체중이 줄었고 제 2 형 당뇨병의 지표가 개선되었습니다.
세계 보건기구 (WHO)에 따르면 2016 년에 전 세계 성인 19 억 명 이상이 과체중이었고 6 억 5 천만 명 이상이 비만이었습니다.
과체중이거나 비만인 경우 당뇨병, 심장병, 일부 유형의 암 및 근골격계 문제, 특히 골관절염이 발생할 위험이 높아집니다.
정기적 인 신체 운동과 함께 영양 교육을 포함 할 수있는 체중 관리 프로그램은 과체중이거나 비만인 사람들이 건강한 체중에 도달하는 데 도움이되도록 사용할 수있는 하나의 기술입니다.
처방 체중 감량 약물도 개인의 체중 관리 계획의 일부일 수 있지만 이러한 약물에는 상당한 부작용 위험이 따릅니다.
2016 년 기사에서 미국 의학 저널메사추세츠 주 보스턴에있는 하버드 의과 대학의 의사 팀은 미국에서 사용 가능한 FDA 승인 항 비만 약물을 검토했습니다. 부작용으로는 현기증, 메스꺼움, 변비, 불면증, 구강 건조, 구토 등이 있습니다.
“개발중인 항 비만 약물은 위장관이나 중추 신경계에 작용하여 칼로리 섭취를 제한하는 방향으로 진행되었습니다. 그러나 이러한 약물의 대부분은 심각한 부작용을 동반 한 효능이 거의 나타나지 않았습니다.”라고 설명하는 새로운 연구의 저자는 게놈 연구 이번 주.
교신 저자는 한양 대학교 생명 공학과 김용희 교수이다.
Kim의 최근 연구는 항 비만 약물과 관련된 부작용을 피하고 세포가 유전 암호를 사용하는 방식을 이용하여 체중 감소를 개선하는 데 중점을 둡니다.
유전자 발현 방해
연구를 위해 Kim과 동료들은 2013 년 샌프란시스코 캘리포니아 대학의 과학자들이 처음 개발 한 CRISPR 간섭 (CRISPRi)이라는 수정 된 CRISPR 유전자 편집 도구를 사용했습니다.
유전 암호를 영구적으로 변경하려는 기존의 CRISPR과 달리 CRISPRi는 단백질 생성을 억제하여 유전자 발현을 방해합니다.
이전 연구에서 Kim은 유전자 변형 물질을 백색 지방 세포 또는 지방 세포에 전달하는 방법을 개발했습니다. 이 논문에서 그는 지방 세포가 그러한 유전자 편집 도구로 표적화하기 어려운 세포라고 설명합니다.
백색 지방 세포와 특이 적으로 결합하는 짧은 펩타이드를 사용하여 팀은 세포 배양 모델에서 세포의 99 %에 CRISPRi 성분을 전달할 수있었습니다.
연구자들이 표적으로 삼고 자했던 단백질은 지방산 결합 단백질 4 (fabp4)였습니다. 이 단백질의 상당량은 백 지방과 혈장에 존재하며 과학자들은 이것이 설탕과 인슐린 대사에 중요한 역할을한다고 믿습니다.
이전 연구 과학 중개 의학 항체를 사용하여 당뇨병 쥐의 fabp4 수치를 낮추면 혈당 수치는 물론 지방 및 인슐린 대사도 개선된다는 것을 보여주었습니다.
CRISPRi 기술을 사용하여 Kim과 그의 동료들은 fabp4의 발현 수준을 최대 60 %까지 줄일 수있었습니다.
다음으로 연구팀은 비만과 당뇨병이있는 마우스를 사용하여 최대 6 주 동안 일주일에 두 번 펩티드 표적 CRISPRi를 주사했습니다. 이 기간 동안 생쥐는 체중의 약 20 %를 잃었습니다.
저자들은 논문에“치료 기간 동안 음식 섭취량의 큰 변화가 기록되지 않았는데, 이는 체중 감소가 덜 먹기 때문이 아니라는 것을 나타냅니다.
그들은 또한 혈당 수치가 낮고 염증이 적으며 비 알코올성 지방간 질환의 바이오 마커가 개선되었다고 지적했습니다.
그러나 유망한 결과는 제쳐두고 팀은주의를 촉구합니다.
“치료 잠재력에도 불구하고 생쥐 모델에서 실제 환자로의 번역 연구는 아직 극복해야 할 장애물입니다.
“생체 내 실험에서 제형은 최대 6 주 동안 일주일에 두 번 투여되었습니다. 인간의 경우 최대 6 주 동안 일주일에 두 번의 요법이 적용될 수 있는지 확신 할 수 없습니다.”라고 결론을 내리기 전에 다음과 같이 계속합니다.
"마우스 모델에서 인간 환자로의 번역 연구에 관한 추가 연구는 임상 사용 전에 반드시 수행되어야합니다."
연구는 작았고 각 실험 그룹에 5 마리의 마우스 만 포함되었습니다. 그러나 기존의 제약 접근 방식과는 다른 각도에서 비만에 접근하기위한 추가 연구의 길을 열었습니다.
