Идентификуван генетски механизам за дебелина - ТУМ
За одреден генски регион долго време се сомневаше дека предизвикува дебелина кај луѓето. Досега не се разјаснети точните механизми за ова. Научниците од Техничкиот универзитет во Минхен, Технолошкиот институт во Масачусетс (МИТ), Медицинското училиште Харвард и други партнери сега покажаа дека единствена генетска промена во овој регион го инхибира согорувањето на маснотиите и наместо тоа го зголемува складирањето на маснотии. Студијата се појави во New England Journal of Medicine.
Над 500 милиони луѓе ширум светот, вклучително и околу 15 милиони во Германија, страдаат од дебелина. Но, какво влијание има генетскиот состав на секого? Тим истражувачи од ТУМ, МИТ и Медицинското училиште Харвард во Бостон затоа сакаа заеднички да ги истражат генетските причини за дебелината.
Во 2007 година, беше откриено дека областа во рамките на генот наречена ген FTO е најважниот генетски кандидат за дебелина. Доколку луѓето ја носеле оваа област, имале зголемен ризик да станат прекумерна тежина. Досега, сепак, не беше можно да се разјасни механизмот со кој овој генски регион предизвикува дебелина кај луѓето.
FTO делува на претходниците на масните клетки
Со помош на „Проектот за епигеномија на патоказот“, научниците најпрво користеа биоинформатички методи за да испитаат во кои типови ткива регионот на ФТО е најсилно вклучен или епигенетски модифициран - знак за одредена генетска активност. Добиле изненадувачки резултат: „Многу студии се обидоа да го поврзат регионот FTO со области на мозокот кои контролираат апетит или склоност кон физичка активност“, објаснува др. Мелина Клаусницер, која беше главен автор на студијата и, меѓу другото, работи како научник во ТУМ. „Сега успеавме да покажеме дека регулаторниот регион во рамките на FTO има најголем ефект во претходните фази на масните клетки - независно од кола во мозокот.
Научниците затоа се сомневаа дека неисправните процеси во прогениторните клетки можат да бидат одговорни за развој на дебелина. Тие испитале примероци на масно ткиво од луѓе кои носат или нормален или ризичен регион на генот FTO. Резултат: само во ризичната група беа вклучени два специфични гени - IRX3 и IRX5.
Складирање на маснотии наместо согорување на маснотии
„Ова откритие беше исклучително интересно за нас. Понатамошните експерименти покажаа дека IRX3 и IRX5 активираат процес што предизвикува клетките претходници да се развијат во клетки за складирање на маснотии и да ја изгубат способноста да согоруваат маснотии “, додава проф. Ханс Хаунер, професор по медицинска исхрана при ТУМ, кој е вклучен во студијата. беше. „Овој ефект очигледно го менува енергетскиот биланс и може да придонесе за дебелеење“, објаснува тој.
Откако истражувачите го разбраа овој процес, тие исто така успеаја да влијаат на тоа насочено: ако вклучат IRX3 или IRX5 во култури со клетки претходници на човечко масно ткиво, тие ја активираа програмата за складирање на маснотии. Ако, пак, двата гени не биле активни, клетките согорувале маснотии и создавале топлина. Тогаш тие беа во можност да ги потврдат резултатите од експерименти врз животни: глувци кај кои Irx3 беше исклучен во масните клетки имаа зголемен метаболизам и не се здебелија на диета богата со маснотии.
Промена на ДНК секвенцата како можен предизвикувач на дебелина
Во нивната студија, истражувачите не само што биле во можност да го дешифрираат механизмот, туку и точната генетска причина. Тие пронајдоа единствена позиција во регионот на генот FTO, која беше променета во варијантата на ризик. Кога научниците го поправија овој дефект во човечките масни клетки користејќи ги најновите методи на генетски инженеринг, тие повторно функционираа нормално и го зголемија согорувањето на мастите и создавањето на топлина наместо да складираат маснотии.
Мелина Клаусницер го споредува дешифрирањето на врската помеѓу FTO и дебелината со откривањето на кривично дело: „Главниот осомничен FTO не е вистинскиот„ сторител “. Нашите нови методи сега беа во можност да осудат двајца сторители, IRX3 и IRX5, кои првично не беа осомничени. “Таа додава:„ Сепак, најголемиот предизвик за нас беше да дешифрираме три работи: инструментот на злосторството, односно генетска варијанта во регион што беше тешко да се најде, местото на злосторството, односно клетките претходници на маснотии и делото, односно инхибицијата на согорувањето на мастите “.
Нов метод употреблив за други генски региони
За таа цел, требаше да се развие нов метод, на кој интензивно работеа Клаусницер и последниот автор на студијата, професорот од МИТ, Манолис Келис. Двајцата истражувачи од ТУМ и МИТ сега го користат овој метод за разни други болести во соработка со МИТ и Медицинскиот факултет Харвард.
„Постојат илјадници генетски асоцијации во геномот кои се поврзани со широк спектар на болести и чиј механизам е целосно непознат бидејќи се наоѓаат во региони на геномот кои не кодираат протеини и во минатото дури и како„ ѓубре “ или ѓубре. Нашиот метод служи како модел за забрзување на студиите за разјаснување на генетските сигнали во иднина. Ова може да го отвори патот за персонализиран лек против дебелина или дијабетес тип 2 “, коментира Клаусницер.
Првиот автор Др. Мелина Клаусницер е раководител на работната група на столот ТУМ за нутриционистичка медицина, член на факултет на Медицинскиот центар onакониес Бет Израел од Медицинскиот факултет Харвард и визитинг професор на „Компјутерски науки и вештачка интелигенција МИТ и широк институт на МИТ и Харвард“.
објавување
Клаусницер М, Данкел С.Н., Ким К-Х и др. Варијанта на варијанти на дебелина на ФТО и затемнување на адипоцити кај луѓето. Нов Англија весник за медицина, август 2015 година.
ДОИ: 10.1056/NEJMoa1502214