Tiểu đường, béo phì: Chỉnh sửa gen có phải là câu trả lời?
Các nhà nghiên cứu đã sử dụng một kỹ thuật chỉnh sửa gen CRISPR đã được sửa đổi để nhắm mục tiêu vào các tế bào mỡ của những con chuột béo phì, tiểu đường. Sau 6 tuần, các con vật đã giảm cân và các dấu hiệu của bệnh tiểu đường loại 2 đã được cải thiện.
Theo Tổ chức Y tế Thế giới (WHO), năm 2016, hơn 1,9 tỷ người trưởng thành trên toàn thế giới bị thừa cân, hơn 650 triệu người trong số đó bị béo phì.
Thừa cân hoặc béo phì làm tăng nguy cơ phát triển bệnh tiểu đường, bệnh tim, một số loại ung thư và các vấn đề về cơ xương, đặc biệt là viêm xương khớp ở một người.
Các chương trình quản lý cân nặng, có thể bao gồm giáo dục dinh dưỡng kết hợp với tập thể dục thường xuyên, là một kỹ thuật mà những người thừa cân hoặc béo phì có thể sử dụng để giúp họ đạt được trọng lượng cơ thể khỏe mạnh.
Thuốc giảm cân theo toa cũng có thể là một phần trong kế hoạch quản lý cân nặng của một người, nhưng những loại thuốc này có nguy cơ tác dụng phụ đáng kể.
Trong một bài báo năm 2016 trong Tạp chí Y học Hoa Kỳ, một nhóm bác sĩ từ Trường Y Harvard ở Boston, MA, đã xem xét các loại thuốc chống béo phì được FDA chấp thuận hiện có ở Hoa Kỳ. Trong số các tác dụng phụ là chóng mặt, buồn nôn, táo bón, mất ngủ, khô miệng và nôn mửa.
“Các loại thuốc chống béo phì đang được phát triển nhằm hạn chế lượng calo bằng cách tác động lên đường tiêu hóa hoặc hệ thần kinh trung ương. Tuy nhiên, hầu hết các loại thuốc này cho thấy ít hiệu quả kèm theo các tác dụng phụ nghiêm trọng, ”các tác giả của một nghiên cứu mới giải thích về Nghiên cứu bộ gen tuần này.
Tác giả tương ứng là Yong-Hee Kim, giáo sư Khoa Kỹ thuật sinh học tại Đại học Hanyang ở Seoul, Hàn Quốc.
Nghiên cứu mới nhất của Kim tập trung vào việc tránh các tác dụng phụ liên quan đến thuốc chống béo phì và cải thiện việc giảm cân bằng cách khai thác cách các tế bào sử dụng mã di truyền của chúng.
Can thiệp vào biểu hiện gen
Đối với nghiên cứu của mình, Kim và các đồng nghiệp đã sử dụng một công cụ chỉnh sửa gen CRISPR được sửa đổi có tên là CRISPR can thiệp (CRISPRi), được các nhà khoa học tại Đại học California ở San Francisco phát triển lần đầu tiên vào năm 2013.
Không giống như CRISPR truyền thống, tìm cách thay đổi mã di truyền vĩnh viễn, CRISPRi can thiệp vào biểu hiện gen bằng cách ức chế sản xuất protein.
Trong một nghiên cứu trước đây, Kim đã phát triển một phương pháp đưa các tác nhân biến đổi gen đến các tế bào mỡ trắng, hoặc tế bào mỡ. Trong bài báo này, ông giải thích rằng tế bào mỡ là những tế bào khó nhắm mục tiêu bằng các công cụ chỉnh sửa gen như vậy.
Sử dụng một peptide ngắn gắn kết đặc biệt với các tế bào mỡ trắng, nhóm nghiên cứu đã có thể cung cấp các thành phần CRISPRi đến 99% tế bào trong mô hình nuôi cấy tế bào.
Loại protein mà các nhà nghiên cứu muốn nhắm đến là protein liên kết axit béo 4 (fabp4). Một lượng đáng kể protein này có trong chất béo trắng và huyết tương, và các nhà khoa học tin rằng nó có vai trò trong quá trình chuyển hóa đường và insulin.
Một nghiên cứu trước đây trong Khoa học dịch thuật y học cho thấy rằng việc giảm mức fabp4 ở chuột mắc bệnh tiểu đường bằng cách sử dụng một kháng thể dẫn đến cải thiện lượng đường trong máu, cũng như trong quá trình chuyển hóa chất béo và insulin.
Sử dụng công nghệ CRISPRi của họ, Kim và các đồng nghiệp của ông đã có thể giảm mức độ biểu hiện của fabp4 lên tới 60%.
Tiếp theo, nhóm nghiên cứu sử dụng những con chuột bị béo phì và tiểu đường, tiêm CRISPRi nhắm mục tiêu peptide cho chúng hai lần một tuần trong tối đa 6 tuần. Những con chuột mất khoảng 20% trọng lượng cơ thể của chúng trong thời gian này.
Các tác giả viết trong bài báo: “Không có thay đổi đáng kể nào về lượng thức ăn được ghi nhận trong suốt thời gian điều trị, cho thấy trọng lượng cơ thể giảm không phải do ăn ít hơn.
Họ cũng ghi nhận mức đường huyết thấp hơn, ít viêm hơn và cải thiện các dấu hiệu sinh học của bệnh gan nhiễm mỡ không do rượu.
Tuy nhiên, bỏ qua những kết quả đầy hứa hẹn, nhóm nghiên cứu khuyến cáo hãy thận trọng.
Các tác giả nhận xét trong bài báo: “Mặc dù có tiềm năng điều trị, nghiên cứu chuyển dịch từ mô hình chuột sang bệnh nhân trong cuộc sống thực vẫn là một trở ngại cần vượt qua”.
“Trong các thí nghiệm in vivo, các công thức được sử dụng hai lần một tuần trong tối đa 6 tuần. Đối với con người, chúng tôi không thể chắc chắn liệu có thể áp dụng chế độ hai lần một tuần trong tối đa 6 tuần hay không, ”họ tiếp tục trước khi kết luận:
“Các nghiên cứu sâu hơn liên quan đến nghiên cứu dịch chuyển từ mô hình chuột sang bệnh nhân người chắc chắn cần phải được thực hiện trước khi sử dụng lâm sàng.”
Nghiên cứu nhỏ và chỉ bao gồm năm con chuột trong mỗi nhóm thí nghiệm. Tuy nhiên, nó mở đường cho các nghiên cứu sâu hơn về việc tiếp cận bệnh béo phì từ một góc độ khác với cách tiếp cận dược phẩm truyền thống.
