Dizajnérske gény proti obezite - NomoNoma - 4. miesto

Žiadne peniaze - žiadna manipulácia, dozrel čas na nové násilie 4. vo vedeckej žurnalistike

dizajnérske

Posledné príspevky

Archívy

11. februára 2014

Ako chcú vedci z ETH Zürich využiť návrhové obvody v bunkách na riešenie obezity a cukrovky.

Obezita nie je čisto estetickým problémom. Podľa odhadov WHO (Svetová zdravotnícka organizácia) tukové usadeniny na bruchu a bokoch zhoršujú pohodu asi 1,5 miliardy ľudí na celom svete a nezriedka sú začiatkom fatálneho metabolického vykoľajenia, známeho ako "Metabolický syndróm". Začarovaný kruh príliš veľa, príliš sladkého a príliš mastného sa zatiaľ nedá prekonať diétami, cvičením alebo liposukciou.

Syntetické génové obvody proti obezite

Ak si vedci z Zürichu prídu na svoje, čoskoro nám uľahčí chudnutie nová forma bunkovej terapie. Vo Švajčiarskom federálnom technologickom inštitúte (ETH) vyvíja Martin Fussenegger implantovateľné bunky, ktoré prenášajú syntetické génové obvody. Podľa množstva tuku v krvi vytvárajú syntetické gény látku potláčajúcu chuť do jedla. Vedci regulujú aktivitu génov automaticky prostredníctvom procesu spätnej väzby.

Toto už u myší fungovalo, hovorí Fussenegger, ktorý už v Pramlintide, schválenej účinnej látke pre cukrovku, našiel ten správny prostriedok na potlačenie chuti do jedla. Pramlintid je podobný prírodnému hormónu amylínu, ktorý sa produkuje v beta bunkách pankreasu počas jedla. Hormón brzdí uvoľňovanie glukagónu, spomaľuje vyprázdňovanie žalúdka a zvyšuje tak pocit sýtosti.

Krvné lipidy regulujú génový obvod

Pre svoj syntetický génový obvod Švajčiari jednoducho kopírujú prírodu: V tele sa nukleárny lipidový receptor PPARα (peroxizómovo proliferáciou aktivovaný receptor-α) dimerizuje s nukleárnym retinovým-X receptorom na transkripčný faktor. Tento transkripčný faktor sa viaže na veľmi špecifický bod v DNA - promótor - ktorý potom zapne gén. Švajčiari teraz vytvorili takúto génovú výmenu v laboratóriu a nazvali ju LSR (lipid-citlivý receptor).

LSR je fúzny konštrukt ligandovej väzbovej domény PPARa a bakteriálneho DNA viažuceho represora TtgR. Zatiaľ čo PPARα rozpoznáva množstvo tukov, TtgR je citlivý aj na kozmetickú prísadu phloretin, ktorá sa môže vstrebávať cez pokožku - takže génový prepínač je možné vypnúť zvonka. Ak je v krvi veľa tuku, viaže sa konštrukt LSR na chimérický promótor (PTtgR1), aktivuje sa gén potlačujúci chuť k jedlu, produkuje sa pramlintid a chuť k jedlu je inhibovaná.

Takto to funguje!

Vedci presne vysvetľujú, ako to funguje, nasledovne: Pri normálnych koncentráciách tuku doména PPARα LSR prijíma korepresory, ktoré inhibujú promótor (PTtgR1). Pramlintid potláčajúci chuť do jedla sa preto nevyrába pri normálnej hladine tukov. Opačný prípad nastane, keď sú hladiny tuku v krvi vysoké. V tomto prípade syntetický génový prepínač LSR prijíma koaktivátory, ktoré aktivujú promótor a týmto spôsobom zabezpečujú produkciu pramlintidu potláčajúceho chuť k jedlu.

Transgénny pramlintid spôsobuje, že hlodavce chudnú

Keď funguje génový obvod, Pramlintid aktivuje receptor CALC/RAMP a indukuje tak komplexnú signálnu kaskádu, v dôsledku ktorej je potlačená chuť do jedla, spomalené vyprázdňovanie žalúdka a vyvoláva sa pocit sýtosti. Posledné profesorove dáta znejú sľubne. Transgénne bunky mikroenkapsulované v guľkách alginát-poly- (L-lyzín) -alginátu s obvodmi génu LSR, ktoré boli zavedené do brucha obéznych hlodavcov, potvrdili predpokladané účinky.

Potlačil sa príjem vysokokalorických potravín, znížila sa hladina lipidov v krvi a znížila sa telesná hmotnosť hlodavcov. Zdá sa, že aj integrovaný bezpečnostný spínač z Zürichu funguje perfektne. Ak natriete fletetín na brucho zvierat, aktivácia promótora závislého od lipidov sa okamžite deaktivuje. To sa deje väzbou flloretínu na TtgR doménu LSR, pramlintidový transgén sa nečíta, syntéza pramlintidu sa nevyskytuje.

Aj keď bude trvať nejaký čas, kým sa budú dať použiť na človeka, profesor ETH je presvedčený, že dizajnérske bunkové implantáty sú ďalším krokom v smere personalizovanej medicíny.