Debelost in vitkost sta zelo kompleksni stanji, ki sta večinoma odvisni od dejavnikov okolja (na primer, kakšno hrano uživamo), genov in vzajemnega delovanja med njimi. Raziskovalna skupina, v kateri so sodelovali znanstveniki Univerze v Edinburgu in Kemijskega inštituta Ljubljana, vodil pa jo je prof. dr. Simon Horvat, si je zadala nalogo, da najde gene, ki povzročajo vitkost oziroma sodelujejo pri obrambi proti razvoju debelosti in diabetesa tipa 2. Izziv je bil podoben iskanju igle v kopici sena, saj, za primerjavo, genom človeka kodira toliko genov, da bi njihov zapis spravili v štiri kubične metre slovarjev z drobnim tiskom.
Raziskovali so na živalskih modelih, in sicer miših, ki so bile več desetletij selekcionirane tako, da je imela ena skupina zelo veliko maščobnega tkiva, druga pa zelo malo. V podobnih raziskovalnih projektih v preteklosti so se raziskovalci pod vodstvom dr. Horvata osredotočili na iskanje genov, ki pri miših povzročajo debelost. »Tak edinstven živalski model in intuicija sta navedla k razmisleku, da bi raziskovali tudi v smeri genov za vitkost,« je povedal Horvat na včerajšnji predstavitvi dosežka na Kemijskem inštitutu Ljubljana.
Miši so ostale vitke
Odkrili so nekaj možnih genov, za enega izmed njih – imenovanega TST – pa se je izkazalo, da ga nimajo samo vitke miši, ampak tudi druge živali in človek. Raziskavo so nadaljevali na gensko spremenjenih miših, pri katerih je bil genom spremenjen tako, da so v maščobnem tkivu imele povišano raven TST. Izkazalo se je, da so miške ostale vitke, četudi so jih pitali z visokokalorično hrano, in imele dobro glukozno toleranco, kar pomeni, da se pri njih ni razvila sladkorna bolezen. V poskusni skupini miši, pri katerih so ta gen izločili iz genoma, pa so dobili nasprotni učinek: velikost njihovih maščobnih celic se je povečala, prav tako raven sladkorja v krvi.
TST je že dolgo znan encim, vendar je bilo do odkritja skupine dr. Horvata znano le, da v organizmu razstruplja cianid. Deluje v mitohondrijih maščobnih celic, kjer med drugim vpliva na izločanje hormonov za razgradnjo maščob in porabo energije. Povišano raven TST v maščobnem tkivu so raziskovalci dokazali tudi v maščobnem tkivu vitkih ljudi, in sicer na populacijah Avstrije, Škotske in Islandije, kjer imajo ta tkiva na voljo ra raziskovanje.
Če so raziskovalci že sredi 90. let prejšnjega stoletja odkrili gen za debelost leptin, ki deluje prek možganov (pri majhnemu deležu ljudi debelost povzroča okvara zgolj tega gena, zaradi česar je tak človek debel ne glede na vplive okolja), je odkritje raziskovalne skupine dr. Horvata prineslo nova spoznanja, da ti procesi potekajo avtonomno tudi v obrobnem maščobnem tkivu, brez nadzora možganov.
Bo sledilo tudi zdravilo?
Najaktualnejše vprašanje je seveda, ali bodo ta temeljna spoznanja doprinesla k razvoju novih načinov zdravljenja debelosti in diabetesa oziroma kdaj lahko to pričakujemo.
Simon Horvat je optimističen: »Četudi je TST je eden od genov, ki so povezani z vitkostjo, ima ta gen velik učinek. Res smo šele pri osnovah, a morda bo to znanje nekoč vodilo do razvoja 'čudežnega zdravila', kot so statini. Tudi uravnavanje holesterola v organizmu je zelo kompleksen problem, a statini lahko pomagajo večini ljudi s povišanim holesterolom v krvi.«
Odkritje je pozdravil tudi prof. dr. Tadej Battelino, predstojnik kliničnega oddelka za endokrinologijo, diabetes in presnovne bolezni na Pediatrični kliniki UKC Ljubljana, ki s Horvatom sodeluje v evropskem raziskovalnem projektu Artemida. Ta projekt je namenjen prenosu raziskovalnih odkritij na področju nevroloških, onkoloških bolezni in sladkorne bolezni v klinično prakso.
»Možno je pričakovati, da bi tako zdravilo pretehtalo ravnotežje, da bi se človek s sladkorno boleznijo in debelostjo vrnil na pot, ko ni bil tako debel. Če bi bilo zdravilo korak v to smer, bi bilo to ogromno,« je povedal in spomnil, da je pot do novega zdravila v povprečju dolga deset let.
Vendar se kažejo tudi drugi mogoči pristopi zdravljenja, je povedal Horvat. Pri kompleksnih problemih, kot je debelost, namreč na gene delujejo regulatorni mehanizmi, ki vplivajo, da so geni bolj ali manj izraženi. Razmišljajo, kako bi s sintezno biologijo vplivali na regulatorne mehanizme, da bi povečali moč izražanja gena TST. Tega učinka zdravila nimajo. Tak pristop tudi ne pomeni spreminjanja genov, kar je pri miškah možno, pri človeku pa etično sporno.
Članek o odkritju so v začetku junija letos objavili v reviji za eksperimentalno medicino Nature medicine in po besedah Simona Horvata je požel velik odziv.
