Francúzi Feel Injection; Marlene’s Medicine Box; SciLogs - vedecké blogy
Obezita je obrovský problém, ktorý sa ťažko kontroluje. Riešenia sú vytrvalo skúmané. Na myšiach v Kalifornii sa v súčasnosti testuje nová metóda: týždenná injekcia bielkovín bojuje proti obezite znížením hladiny cukru v krvi a lipidov.
Znie to príliš dobre, aby to bola pravda. Predstavte si, že by injekčná striekačka mohla zabrániť pacientom s nadváhou prehltnúť celú tabuľku čokolády alebo veľkú porciu hranoliek s majonézou. Jednou injekciou týždenne. Náprava, ktorá ponúka ľahký a bezbolestný spôsob chudnutia - bez vedľajších účinkov. Znie to ako nemožný prísľub, ako marketingová stratégia pochybného poskytovateľa, ktorý pracuje menej zdravotne, ale o to viac zameraný na zisk.
GDF-15 pracuje v drviacom centre
Vedci z Kalifornie, ktorí pracujú pre biotechnologickú spoločnosť Amgen, však tento mesiac vyvolali rozruch v štúdii Science Translational Medicine, že táto myšlienka by sa čoskoro mohla stať realitou. Proteín GDF-15 (rastový diferenciačný faktor 15) je už dlho známy ako potenciálny faktor pri regulácii hmotnosti. Prvýkrát to predstavil Dr. Samuel Breit objavil u pacientov s rakovinou s anorexiou vyvolanou nádorom v nemocnici St. Vincent’s Hospital v Sydney. U týchto pacientov a tiež u laboratórnych testovaných myší bola koncentrácia GDF-15 v krvi 10 až 100-krát vyššia ako u zdravých osôb.
Keďže Dr. Vedci hľadali príčinu účinku faktora na zníženie hmotnosti. Zistilo sa, že GDF-15 dokuje takzvané receptory GFRAL (receptory podobné receptorom rodiny GDNF α) v dvoch oblastiach mozgu: v oblasti postrema a v nucleus tractus solitarii. Spolu tvoria centrum zvracania v našom mozgu, vďaka ktorému nám môže byť pomocou rôznych mechanizmov zle, napríklad ak sme vypili príliš veľa alkoholu alebo jedli zlé jedlo.
Ak sa tieto oblasti odstránia z myší v experimentoch na zvieratách, už nereagujú na účinok GDF-15 na zníženie hmotnosti, čo naznačuje, že tu leží miesto pôsobenia proteínu. Na základe týchto zistení sa vedci pokúsili vyvinúť modifikovanú formu GDF-15 ako prostriedku na reguláciu apetítu obéznych pacientov bez vedľajších účinkov. A kalifornským vedcom spolupracujúcim s Yumei Xiongom sa to zjavne podarilo.
Ľudia s nadváhou majú viac GDF-15 ako štíhli ľudia
Obezita stúpa najmä v západnom svete. Len nedávno WHO uviedla, že počet obéznych detí sa od roku 1975 zvýšil desaťkrát. Miera dospelých obéznych sa zvýšila trikrát. Chirurgia je v súčasnosti najefektívnejšou možnosťou liečby veľmi obéznych pacientov. Vďaka väčšiemu pohybu a menšiemu množstvu jedla už väčšina postihnutých nedokáže dostať svoju váhu pod kontrolu. Ale operácia žalúdka, liposukcia a ďalšie bariatrické intervencie zahŕňajú veľa rizík a často majú významné dlhodobé následky.
Xiong a jeho tím na druhej strane vyvinuli injekčný proteín, ktorý znižuje hladinu cukru v krvi a lipidov v krvi. Pokusy zamestnancov spoločnosti Amgen v minulosti preukázali, že umelé zvýšenie produkcie GDF-15 u myší s vhodným génom znižuje príjem potravy a telesnú hmotnosť.
Bojujte s ohňom
Paradoxne sa zistilo, že hladiny GDF-15 sú u obéznych myší zvýšené, ale že ďalšou injekciou GDF-15 je možné na zvieracom modeli dosiahnuť účinok úbytku hmotnosti. Môže to byť preto, že u myší s nadváhou sa vyvinie rezistencia na GDF-15. Aj keď zvieratá môžu produkovať bielkoviny v tele, je pravdepodobne nemožné vyvinúť ich účinok na receptory. Telo potom kompenzačne vytvorí viac GDF-15. Dávky GDF-15 injikované v štúdii však boli oveľa vyššie ako koncentrácie, ktoré sa bežne nachádzajú u obéznych myší. Vedci majú podozrenie, že použitie výrazne zvýšeného množstva GDF-15 prekoná vzniknutú rezistenciu, takže proteín môže opäť pôsobiť na receptory. Štúdie na ľuďoch tiež zistili, že ľudia s nadváhou majú zvýšené hladiny GDF-15.
Murielle Véniant z Amgen Research Center v Thousand Oaks v Kalifornii vysvetľuje, že GDF-15 sa pravdepodobne vyrába v čreve a je súčasťou osi čreva a mozgu. Aktivuje neuróny v oblasti postrémy a riadi pocit sýtosti po jedle. Ale bielkovina dokáže ešte viac. Pomáha pri odbúravaní tukových zásob a znižuje hladinu triglyceridov, cholesterolu a cukru v krvi. To by malo osobitnú výhodu pre ľudí, ktorí trpia metabolickým syndrómom, t. J. Nielen obéznymi, ale tiež bojujú s vysokým krvným tlakom, cukrovkou alebo nízkou hladinou cholesterolu. Predchádzajúci problém, s ktorým vedci nedokázali vyvinúť lieky z GDF-15, spočíval v tom, že tento faktor má iba veľmi krátky polčas. V tele sa rozkladá do 3 hodín - príliš rýchlo na to, aby malo dostatočný účinok.
Iba jedna injekcia týždenne
Výskumníkom liekov sa ale teraz podarilo spojiť proteín GDF-15 s časťami protilátky MIC-1 (makrofágový inhibičný cytokín 1), a tak významne predĺžiť jeho polčas. Novo vyrobený proteín by sa musel injikovať iba raz týždenne, čo by výrazne zvýšilo akceptáciu tohto produktu. Môže sa tiež vyrábať vo väčšom množstve. Vedci testovali novo navrhnutý proteín na obéznych myšiach a opiciach makakov. U oboch pozorovali pokles telesnej hmotnosti, tvorbu inzulínu a telesného tuku (triglyceridy), ako aj oneskorené vyprázdňovanie žalúdka. Zníženie hladiny cholesterolu sa zistilo aj u obéznych myší. Zvieratá konzumovali celkovo menej potravy a uprednostňovali nízkokalorické jedlo.
Zatiaľ čo neošetrené myši padali na kalorickú bombu pri výbere medzi vysoko kalorickým štandardným krmivom a diétnym krmivom, liečené zvieratá si vybrali ľahší a zdravší variant. Vedci zatiaľ nepochopili presný mechanizmus, ktorým GDF-15 reguluje hmotnosť, majú však podozrenie, že sa zvieratá cítili plnšie, pretože jedlo im zostávalo v brušku dlhšie a preukázali menší záujem o tučné jedlá.
Cítite sa plní alebo chorí?
Zatiaľ však nie sú plánované žiadne klinické štúdie na ľuďoch. Najskôr je potrebné vyskúšať, či výrobky na chudnutie znášajú zvieratá. Pretože je potrebné objasniť určité obavy. Kriticky treba brať do úvahy, že sa zdá, že GDF-15 okrem iného funguje aj na zvracacom centre mozgu. Vedci nezaznamenali na zvieratách žiadne príznaky nevoľnosti, malátnosti alebo zvracania. Je ale ťažké opýtať sa opice alebo myši, ako sa im darí.
Neurológ Richard Palmiter, ktorý študuje reguláciu apetítu na washingtonskej univerzite v Seattli, poznamenáva: „Existuje riziko, že táto droga môže spôsobiť, že ľudia budú chorí namiesto pocitu nasýtenia.“ A kto by bol drogou ktoré chcete brať, z čoho sa neustále cíti chorý.
GDF-15 je navyše relatívne nešpecifický proteín, ktorý sa podieľa na veľkom množstve fyziologických procesov. Je súčasťou širokej škály signálnych dráh, ktoré sú komplikované a zle pochopené. Na výrobu lieku proti obezite by ste skutočne potrebovali oveľa konkrétnejší cieľ, ktorý by čo najmenej interagoval s inými štruktúrami v našom tele. Vedci pracujúci v spoločnosti Xiong uvádzajú, že pri injekcii modifikovaného proteínu doteraz nezaznamenali žiadne vedľajšie účinky. Zdá sa, že sa selektívne viaže na receptory GFAR v dvoch mozgových oblastiach centra pre zvracanie.
Mechanizmus však zatiaľ nebol podrobne preskúmaný. GDF-15 sa tiež podieľa na tom, ako bunky reagujú na poranenie. Zvýšené hladiny možno nájsť pri nedostatku kyslíka, zápaloch, rakovine a oxidačnom strese. Je tiež dôležitým markerom pri cukrovke alebo kardiovaskulárnych ochoreniach. Jedna štúdia zistila, že GDF-15 bol dôležitým faktorom pri predpovedaní úmrtnosti z akejkoľvek príčiny v populácii. V kardiológii je proteín známy ako faktor, ktorý hrá hlavnú úlohu pri srdcových infarktoch a srdcovom zlyhávaní. Pri týchto ochoreniach sa GDF-15 produkuje vo zvýšenej miere, ale nie je jasné, či má na choroby ochranný alebo zhoršujúci účinok.
Nádej alebo neúspech?
Pokiaľ žiadne štúdie na ľuďoch nepreukážu, že GDF-15 nepoškodzuje, mal by sa obmedziť optimizmus. Prípad lieku na zníženie hmotnosti „Beloranib“, ktorý sa vyvinul v posledných rokoch, ukazuje, že veľké nádeje na vyliečenie obezity sa dajú veľmi rýchlo zmariť. Inhibíciou enzýmu METAP2 beloranib stimuluje odbúravanie tukov a vedie tak k zníženiu hmotnosti pri zachovaní rovnakého stravovacieho správania. Bol pôvodne vyvinutý pre terapiu rakoviny na spomalenie rastu krvných ciev. Len čo však bola objavená vlastnosť regulujúca hmotnosť, začala farmaceutická spoločnosť Zafgen vyvíjať prostriedok na chudnutie.
Fáza I a II ľudskej štúdie znela sľubne: na rozdiel od placeba viedol beloranib k významnému úbytku hmotnosti u liečených žien a dokonca sa zlepšili kardiovaskulárne rizikové faktory. V decembri 2015 sa začalo testovanie na liečivá fázy III u pacientov s Prader-Williho syndrómom, genetickým dedičným ochorením, ktoré okrem iného vedie k ťažkej obezite. Avšak potom, čo dvaja z účastníkov štúdie náhle zomreli, vývoj liekov bol prerušený, pretože nebolo možné s istotou určiť, či úmrtia súvisia s liečbou.
Ukázalo sa, že prvý sľubný liek na obezitu 21. storočia bol neúspechom. GDF-15 by tiež musel prebojovať všetky tri fázy testovania na drogy, kým sa bude dať použiť. Aj keď bude úspešná, nemôžete rátať s tým, že sa použije v najbližších rokoch.
Liečba na celý život?
Predseda neurologickej divízie Mount Sinai Health Center v New Yorku Paul Kenny potvrdil: „Kľúčové je, či je bezpečné jeho použitie u ľudí.“ Otázka, ako dlho účinky chudnutia trvajú po chudnutí, tiež nie je objasnená. Existuje trvalá zmena v mozgu, ktorá navždy zníži pocit hladu? Alebo by si ľudia museli vstreknúť proteín celý život? Aké účinky by to malo na ľudský organizmus? Otázky k týmto odpovediam sa ešte len musia nájsť.
Pravdepodobne GDF-15 v tomto ohľade funguje podobne ako inzulín u diabetikov 2. typu. Inzulín je hormón používaný na zníženie hladiny cukru v krvi. Diabetici typu 2 majú inzulínovú rezistenciu, to znamená, že bunky tela sú menej citlivé na hormón. Spočiatku diabetici stále vyrábajú inzulín v dostatočne veľkom množstve, dokonca majú nadprodukciu, ale inzulínové receptory buniek tela sú natoľko znížené alebo zmenené, že nemôžu správne fungovať (vrátane absorpcie glukózy v krvi do buniek tela). V určitom okamihu je pankreas diabetika v dôsledku nadprodukcie natoľko vyčerpaný, že sa v tele rozkladá vlastná produkcia inzulínu. Postihnutí pacienti musia teraz umelo injikovať hormón znižujúci hladinu cukru v krvi, aby tento nedostatok kompenzovali. Pretože vedci majú podozrenie na podobný mechanizmus rezistencie u GDF-15, mohla by tu byť nevyhnutná aj možná celoživotná liečba proteínom.
Pre obezitu neexistuje žiadna štandardná liečba
GDF-15 má však obrovský potenciál v budúcej liečbe obezity. Vedci však považujú ich liek za účinnejší v kombinácii s inými terapiami. W. Scott Butsch, lekár pre obezitu vo všeobecnej nemocnici v Massachusetts v Bostone, vysvetľuje: „Už sme dávno minulí skutočnosť, že bude existovať jediný liek na liečbu obezity. Obezita je komplexný stav, pre ktorý neexistuje štandardná liečba, ktorá by rovnako pomohla všetkým pacientom. Spojenie s inými liečebnými metódami je budúcnosť. “GDF-15 by mohol obmedziť apetít ľudí, zatiaľ čo iná droga tiež urýchľuje metabolizmus. Budeme musieť byť dlho trpezliví, kým nebudeme mať kúru, ktorá nám umožní bez výčitiek siahnuť po sladkostiach, pizzi a hranolkách. A to, či hrešenie funguje bez vedľajších účinkov, je otvorená otázka. Najlepším spôsobom, ako predchádzať obezite, je zdravá strava a dostatok pohybu.
Poznámka: Vážení čitatelia, tento článok sa prvýkrát objavil v mojom blogu DocCheck.