Имплантируема помощ за отслабване - Научни новини 2020

Човечеството има проблем с теглото - и не само в индустриализираните нации: Нарастващият просперитет в много азиатски и латиноамерикански страни върви ръка за ръка с начин на живот, който има буквално тежки последици. Според СЗО над половината от населението в много индустриализирани държави е с наднормено тегло, а всеки трети е с наднормено тегло. Не само висококалоричната и мазна храна е за бедрата, гърба и стомаха за цял живот; също така оставя следи в кръвта, където циркулират различни мазнини, погълнати чрез храната. Повишените нива на мазнини в кръвта също се считат за рисков фактор за инфаркти и инсулти.

Генетична регулаторна верига следи кръвната мазнина

Изследователската група, ръководена от професора по ETH Мартин Фуснегер от Института за биосистемни технологии в Базел, сега разработи система за ранно предупреждение и лечение: имплантируема генетична верига, която се състои главно от човешки генетични компоненти. От една страна, той постоянно следи нивата на циркулиращите мазнини в кръвта. От друга страна, той има функция за обратна връзка и в отговор на прекомерно високите нива на липидите в кръвта образува пратено вещество, което дава на тялото усещане за ситост.

За да конструират тази изключително сложна контролна верига, биотехнолозите умело комбинират различни гени, които произвеждат определени протеини и стъпки на реакция. Те имплантираха конструкцията в човешки клетки, която след това вкараха в малки капсули.

Изследователите са изследвали затлъстели мишки, които са били хранени с високо съдържание на мазнини. След като капсулите с генната регулаторна верига бяха имплантирани в животните и се намесиха поради прекомерните количества, затлъстелите мишки спряха да ядат и телесното им тегло спадна значително. Когато нивата на липидите в кръвта се нормализират, контролната верига спира да генерира сигнал за насищане.

„Мишките отслабнаха, въпреки че им давахме толкова калорична храна, колкото могат да изядат“, подчертава Фусенегер. Животните се хранеха по-малко, защото имплантът сигнализираше за чувство на ситост. Мишките, които са били хранени с нормална храна за животни със съдържание на мазнини от пет процента, не са отслабнали или са намалили приема на храна, казва биотехнологът.

Сензор за различни хранителни мазнини

Основно предимство на новия контур за синтетичен контрол е фактът, че той може да измерва не само един вид мазнини, но няколко наситени и ненаситени животински и растителни мазнини, които се приемат едновременно с храната. Това развитие обаче не може просто да бъде пренесено върху хората. Отнема много години, за да се разработи подходящ продукт. Въпреки това Фусенегер може да си представи, че един ден хората с наднормено тегло с индекс на телесна маса над тридесет биха могли да имплантират такава генна мрежа, която да им помогне да отслабнат. Fussenegger вижда развитието като възможна алтернатива на хирургични интервенции като липосукция или стомашна лента. "Предимството на нашия имплант би било, че той може да се използва без такива инвазивни процедури." Друго предимство: Вместо да се намесва в прогресията на заболяването, което е трудно да се регулира, то има превантивен ефект и използва естествения механизъм на насищане при хората.

Тази генна мрежа е една от най-сложните, които Фусенегер и неговият екип са изградили досега и са направили възможно благодарение на дългогодишния опит на биотехнолога в тази област. Това не е първият път, когато той успява да изгради такъв сложен контур за управление на обратната връзка: Преди няколко години беше разработен имплант, с който подаграта може да се контролира и чрез управление със затворен контур.

История източник:

Материали на ETH Цюрих . Забележка: съдържанието може да се редактира по стил и дължина.

Справка за списанието:

Катрин Росгер, Гислайн Шарпин-Ел-Хамри, Мартин Фусенегер. Затворена синтетична генна верига за лечение на диета, предизвикано от затлъстяване при мишки . Nature Communications, 2013; 4 DOI: 10.1038/ncomms3825