14 gént azonosítottak, amely az elhízásért felel

Támogasd a tudomány népszerűsítését, segítsd a munkánkat!

Ígéretes fejlemény az elhízás gyógyszeres kezelésében: a Virginiai Egyetem kutatóinak sikerült 14 olyan gént azonosítaniuk, amely kiválthatja az elhízást, továbbá három olyat, amely megelőzheti.

„Több száz génváltozatot ismerünk, amely nagyobb valószínűséggel fordul elő elhízott és egyéb betegségekben szenvedő embereknél. De a gyakoribb előfordulás nem jelenti azt, hogy ezek az elhízás okozói is lennének. Ez a bizonytalansági faktor jelentősen hátráltatja, hogy a populációgenomikai eredményeket kihasználhassuk az elhízás kezelésére vagy gyógyítására vonatkozó törekvésekben” – mondta a Science Dailynek Eyleen O’Rourke, a Virginiai Egyetem sejtbiológiai részlegének és kardiovaszkuláris kutatóközpontjának munkatársa.

Hogy legyőzzék ezt az akadályt, a kutatók kidolgoztak egy automatizált rendszert, amelyben egyszerre több száz gén elhízásban játszott ok-okozati szerepét tesztelhették. Az első kísérleti körben több mint egy tucat olyan gént szűrtek ki, amely okozza az elhízást, és három olyat, amely megelőzi azt. „Arra számítunk, hogy a megközelítésünk és az újonnan azonosított gének felgyorsítják az elhízás problémáját enyhítő terápiák kifejlesztését.”

Gének és hízás

Az elhízás, a táplálkozás és a genetikai adottságok bonyolult összefüggésben állnak. A túlsúly és az elhízás jelentős közegészségügyi problémává vált az Egyesült Államokban épp úgy, mint Magyarországon. (Itthon a KSH adatai szerint 2019-ben több mint minden negyedik férfi és a nők 22,7 százaléka elhízott volt, a túlsúlyosokkal együtt számított arányuk pedig a férfiaknál 65,2 százalékot, a nőknél 51,9 százalékot tett ki.) 

A jelenségben a magas kalóriatartalmú, cukorban gazdag táplálkozás, a feldolgozott ételek nagy aránya, és az ülő életmód gyors terjedése is nagy szerepet játszik. Azonban a gének szerepe sem elhanyagolható, ezek ugyanis szabályozzák a zsírraktározást, és kihatnak arra is, hogy milyen hatékonyan használja el a test a táplálékkal bevitt energiát. Ha sikerül azonosítani azokat a géneket, amelyek a feleslegesen bevitt táplálék zsírrá alakítását idézik elő, akkor már elméletileg az is lehetséges, hogy gyógyszeresen inaktiválják őket, így a túlevés ne vezessen elhízáshoz.

Több száz elhízással összefüggő gén létezik, ez azt jelenti, hogy ezek a gének vagy gyakrabban jelen vannak az elhízott emberek genomjában, vagy éppen hogy ritkábban fordulnak elő, mint az egészséges testsúlyúaknál. A kérdés az volt, hogyan lehet meghatározni, ezek közül mely gének játszanak közvetlen szerepet a hízásban. 

Az elhízás állati modellje

Ehhez a kutatócsoport a Caenorhabditis elegans nevű talajféreg segítségét vette igénybe. Ezek a szerény jószágok a rothadó növényzetben élnek, és baktériumokat esznek, genetikai állományuk pedig 70 százalékban egyezik az emberével, és ha túl sok cukorhoz jutnak, elhíznak, akárcsak az ember.

A C. elegans férgeknek számos tudományos eredményt köszönhetünk, az elmúlt húsz évben háromszor érdemelt ki Nobel-díjat olyan sejtszintű folyamatokra vonatkozó kutatás, amelyeket először ezeken az állatokon figyeltek meg, és később a rák, illetve a neurodegeneratív betegségek kutatásában váltak alapvető fontosságúvá. De olyan fontos gyógyszerek működését is rajtuk tanulmányozták, mint a Prozac nevű antidepresszáns vagy a glükózstabilizáló metformin. Az RNS-technológián alapuló terápiák kifejlesztésénél ugyancsak kulcsszerepe volt a C. elegansnak.

A PLOS Genetics folyóiratban szeptemberben közzétett kutatásban O’Rourke és kollégái arra használták a férgeket, hogy az emberben elhízáshoz köthető 293 gént teszteljék, hogy ezáltal meghatározhassák, melyek okozzák és előzik meg valójában a jelentős túlsúlyt. Ehhez a férgek egy csoportját fruktózban dús, a kontrollcsoportot pedig átlagos táplálékkal etették.

Az elhízást így a C. elegansokon modellezték, emellett felügyelt gépi tanulással kiegészített tesztelést végeztek, így sikerült azonosítaniuk a 14+3 meghatározó gént. Érdekes módon ha blokkolták az állatokban annak a három génnek a kifejeződését, amelyek megelőzik az elhízást, akkor tovább éltek, és javultak az idegi mozgató funkcióik. Pontosan ilyen előnyöket remélnek az elhízás elleni genetikai terápiától.

Laboregerekben bejött a gén blokkolása

A munkának még csak az elején tartanak, de a kutatók szerint biztatók a kezdeti eredmények. Amikor például az egyik azonosított gén aktivitását kiiktatták laboregerekben, az valóban megelőzte a hízást, fokozta az inzulinérzékenységet, és csökkentette a vércukorértékeket. Ezek az eredmények, valamint az, hogy a vizsgált gének az emberekben is összefüggnek az elhízással, együttesen arra utalnak, hogy a hatás az embereknél is hasonló lesz.

O’Rourke szerint az elhízás elleni terápiákra nagy szükség lesz, hogy csökkentsék a betegség emberekre és egészségügyi rendszerekre rótt hatásait. Az emberi genom ismerete és a modellálatokon végzett ok-okozati tesztelésnek köszönhetően szerinte olyan elhízás elleni terápiák fejleszthetők, amelyek a klinikai vizsgálatokon is jó eséllyel megállják a helyüket, mivel előreláthatóan hatékonyak lesznek, és legfeljebb enyhe mellékhatásokkal járnak.

Kapcsolódó cikkek a Qubiten: