Vedci našli génové prepínače pre obezitu - výmena iba jednej DNA bázy podporuje ukladanie tukov
Výmena iba jednej základne DNA podporuje ukladanie tukov namiesto ich spaľovania
Len jedno nesprávne písmeno: vedci identifikovali genetické umiestnenie, ktoré spôsobuje náchylnosť mnohých ľudí k nadváhe. Ako sa ukázalo, výmena iba jednej DNA základne v genetickom materiáli tukových buniek stačí na prepnutie medzi spaľovaním a ukladaním tukov. Dobrá správa: V experimente sa vedcom už podarilo túto chybu napraviť, ako sa uvádza v „New England Journal of Medicine“.
Viac ako 500 miliónov ľudí na celom svete sa považuje za ľudí s nadváhou alebo dokonca s obezitou,
asi 15 miliónov z nich v Nemecku. Je zrejmé, že úlohu zohráva spôsob života, určitá a dokonca aj črevná flóra. Aký vplyv má však genetická predispozícia? Nakoniec sa nezdá byť náhodou, že v niektorých rodinách je tučnosť bežná.
Kde sa nachádza génový prepínač?
„Na obezitu sa tradične pozerá ako na nesúlad medzi množstvom jedla, ktoré jeme, a množstvom pohybu,“ uviedol hlavný autor Manolis Kellis z Massachusetts Institute of Technology (MIT). „Ale tento názor ignoruje príspevok genetiky k nášmu metabolizmu.“ V skutočnosti vedci v posledných rokoch identifikovali niekoľko génových oblastí, ktorých modifikácia by mohla viesť k obezite.
V roku 2007 vedci narazili na zmeny v rámci takzvaného génu FTO, ktoré sa dokonca ukázali ako obzvlášť vplyvné: Nakoniec, okolo 22 percent rizika spojeného s celkovou obezitou možno vysledovať späť k týmto génovým variantom. Gén FTO sa odvtedy považuje za jedného z najdôležitejších kandidátov na genetický prechod v obezite. Doteraz však nebolo jasné, akým mechanizmom táto génová oblasť spôsobuje u ľudí obezitu.
Účinok priamo v tukových bunkách
„Mnoho štúdií sa pokúšalo spojiť región FTO s oblasťami mozgu, ktoré riadia chuť do jedla alebo sklon k fyzickej aktivite,“ vysvetľuje hlavná autorka Melina Claussnitzer z Technickej univerzity v Mníchove. Ona a jej kolegovia teraz skúmali, či je to pravda, v rámci „Roadmap Epigenomics Project“. Za týmto účelom analyzovali typy tkanív, v ktorých bola oblasť FTO najsilnejšie zapnutá alebo tiež epigeneticky modifikovaná - čo je znakom konkrétnej genetickej aktivity.
Prekvapivý výsledok: najväčšie odchýlky v oblasti FTO sa nezistili v mozgu, ale v tukových bunkách. „Dokázali sme preukázať, že regulačná oblasť v rámci FTO má najväčší účinok v predchodcovských štádiách tukových buniek - bez ohľadu na okruhy v mozgu,“ uviedol Claussnitzer. To naznačuje, že koreň obezity súvisiacej s FTO ide priamo do týchto buniek a spaľuje v nich tuk.
Skladovanie tukov namiesto spaľovania tukov
Aby zistili, čo robí oblasť FTO, vedci skúmali vzorky ľudského tukového tkaniva, ktoré niesli buď normálnu, alebo rizikovú oblasť génu FTO. Výsledok: iba v rizikovej skupine boli zapnuté dva špecifické gény - IRX3 a IRX5. Tieto následne aktivujú proces, ktorý spôsobuje, že progenitorové bunky stratia schopnosť spaľovať tuky. Vďaka tomu sa vytvárajú bunky, ktoré ukladajú tuk namiesto jeho spaľovania.
Vedci vo svojej štúdii dokázali nielen dešifrovať mechanizmus, ale aj presnú genetickú príčinu. Našli jedinú bázu v oblasti génu FTO, ktorá sa zmenila v rizikovom variante. Ľudia s nadváhou mali namiesto cytozínu tymín. Táto výmena stačila na zapnutie IRX3 aj IRX5.
Nádej na nové terapie
Dobrá správa: Teraz, keď je „páchateľ“ známy, môže byť tiež konkrétne vylúčený. V experimente sa vedcom už podarilo tento nedostatok v ľudských tukových bunkách napraviť pomocou metód genetického inžinierstva. Výsledkom bolo, že tukové bunky opäť fungovali normálne a namiesto ukladania tuku zvýšili spaľovanie tukov a produkciu tepla.
"Poznanie genetického variantu za obezitou by nám mohlo umožniť použiť somatickú génovú terapiu," hovorí Kellis. „Manipuláciou s týmto génovým obvodom by sme mohli prepínať medzi skladovaním a spotrebou energie na bunkovej úrovni aj v celom tele. To ponúka novú nádej na vyliečenie obezity. “(New England Journal of Medicine, 2015; doi: 10.1056/NEJMoa1502214)