新研究表明,基因治療可以完全逆轉齧齒動物中2型糖尿病和肥胖症。
在美國和全球範圍內,糖尿病患病率或現有病例總數呈上升趨勢。
根據最近的估計,2015年有超過3000萬美國成年人患有糖尿病。
盡管這一數字在過去幾年中相對穩定,但兒童和青少年中新診斷病例的比例卻急劇上升。
而且,在世界範圍內,情況更加令人擔憂; 根據世界衛生組織(WHO)的數據,1980年至2014年間,糖尿病患者人數幾乎翻了兩番。
現在,新研究為治愈這種代謝紊亂帶來了急需的希望。 由西班牙加泰羅尼亞巴塞羅那自治大學(UAB)教授法蒂瑪博世領導的科學家成功地逆轉了齧齒動物的疾病。
博世教授和她的同事利用基因療法實現了這一目標,這種技術將新的遺傳物質引入細胞以產生有益的蛋白質或抵消基因失常的影響。
該研究結果發表在EMBO分子醫學雜誌上。
使用FGF21基因來逆轉糖尿病
博世教授和團隊設計了兩種肥胖和2型糖尿病小鼠模型。 一種是飲食誘導的,另一種是轉基因的。
使用腺相關病毒載體作為“轉運”,該團隊遞送了成纖維細胞生長因子21(FGF21)基因。
該基因負責編碼FGF21蛋白,其被視為刺激脂肪組織中血糖吸收的“主要代謝調節劑”。
通過提供這種基因,研究人員刺激了蛋白質的產生,這導致齧齒動物減輕體重並降低胰島素抵抗 - 這是2型糖尿病的主要危險因素。另外,小鼠體重減輕並且治療減少了脂肪組織中的脂肪和炎症。
齧齒動物肝髒的脂肪含量,炎症和纖維化完全逆轉,沒有副作用。反過來,這些改善增加了胰島素敏感性。
在兩種鼠模型中均注意到這些有益效果。此外,研究小組發現,給健康小鼠施用FGF21可防止與年齡相關的體重增加並導致健康老化。
基因療法用於改變三種組織類型:肝組織,脂肪組織和骨骼肌。
這為治療提供了極大的靈活性,因為它允許[我們]每次選擇最合適的組織,並且如果某些並發症妨礙操作任何組織,它可以應用於任何組織其他人。
“當一種組織產生FGF21蛋白並將其分泌到血液中時,它將分布在整個身體中,”博世教授補充道。
首先是肥胖的逆轉,胰島素抵抗
研究合著者和UAB研究員Claudia Jambrina解釋說,鑒於“全世界2型糖尿病和肥胖的患病率正以驚人的速度增長”,他們的研究結果尤為重要。
該團隊還表示,將FGF21作為常規藥物提供不會產生與基因治療相同的益處; 首先,必須定期給予藥物以獲得長期益處,其次,其毒性很高。
然而,使用基因療法沒有副作用,單次給藥足以使小鼠自然產生蛋白質數年。
這是第一次在一次基因治療中實現肥胖和胰島素抵抗的長期逆轉,這種動物模型類似於人類的肥胖症和2型糖尿病。
結果表明,這是一種安全有效的治療方法, 接下來的步驟是在與患者進行臨床試驗之前,在較大的動物身上測試這種療法。
她總結說,本研究中描述的治療方法構成了FGF21基因轉移治療2型糖尿病,肥胖和相關合並症的未來臨床轉化的基礎。