Биология

Геномное редактирование превратило белый жир в бурый

Геномное редактирование превратило белый жир в бурый

Cinderella II: Dreams Come True / Walt Disney Studios Home Entertainment, 2002

Исследователи нарушили последовательность гена NRIP1 в клетках белого жира мышей и превратили их в клетки бурого жира. Эти клетки имплантировали мышам, которые сидели на богатой жиром диете, что способствовало снижению массы тела и повышению толерантности к глюкозе по сравнению с контролем. Те же результаты были получены при имплантации отредактированных клеток человека. Препринт исследования опубликован на сайте biorxiv.org.

Некоторые заболевания нарушают общий метаболизм: например, ожирение и диабет второго типа вызывают плохую реакцию тканей на инсулин, проблемы с расщеплением глюкозы и липидов, а также сопутствующие заболевания. Несмотря на разные подходы к лечению, от диабета до сих пор страдают 400 миллионов людей по всему миру.

На уровне организма метаболизм регулирует в том числе и жировая ткань, которая бывает двух типов: белая, в клетках которой хранятся капли жира, и бурая, которая участвует в переработке энергии органических соединений в тепло. Митохондрии бурого жира используют в качестве топлива и липиды, которые запасаются в каплях белых клеток.

Исследователи из университета Массачусетской школы медицины под руководством Эммануэлы Тсагкараки (Emmanouela Tsagkaraki) попробовали превратить клетки белого жира в клетки бурого через подавление гена NRIP1. Этот ген в свою очередь подавляет процесс термогенеза — перевод энергии в тепло клетками бурого жира. Такой переход позволил бы «сжечь» жиры из белых клеток через термогенез.

Чтобы подавить ген NRIP1 исследователи использовали систему CRISPR: белок Cas9, который делает надрез в ДНК, и гРНК, которая «ведет» систему в комплементарное ей место в геноме. После работы системы надрез зашивается ферментами клетки, которые обычно вносят в место разрыва мутации. Эти мутации и нарушают работу гена.

Однако отредактировать геномы клеток внутри мышей было не так просто: систему нужно было доставить именно в клетки белого жира, потому что ген NRIP1 в других клетках может выполнять жизненно важные функции. Тогда биологи отредактировали клетки-предшественницы белого жира в лабораторных условиях, чтобы имплантировать их мышам. Эффективность редактирования в клетках составила 90 процентов и сохранялась во время дифференцировки клеток-предшественниц в зрелые.

Биологи имплантировали отредактированные клетки мышам и подождали шесть недель, пока клетки дадут начало жировым отложениям. После этого исследователи начали наращивать жировую массу мышей при помощи специальной диетой с жирным кормом. К третьей неделе мыши с модифицированными жировыми клетками хуже набирали массу, чем мыши контрольной группы (p<0,05). Этих мышей также коснулись метаболические изменения: пониженный уровень глюкозы и повышенная толерантность к ней.

Тогда исследователи отредактировали человеческие клетки и также имплантировали их мышам. Этот эксперимент также показал снижение массы тела по сравнению с контролем (p<0,01) и повышение толерантности к глюкозе (p<0,05).

Лишний вес не всегда связан с заболеваниями, а иногда может быть даже полезен: недавно австралийские врачи обнаружили, что ожирение может повысить шансы на выживание больных одним из видов рака легкого.

Источник

Похожие статьи

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Кнопка «Наверх»
Закрыть
Закрыть