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Gli scienziati scoprono 14 geni che causano l’obesità

“Sappiamo di centinaia di varianti genetiche che hanno maggiori probabilità di manifestarsi in individui che soffrono di obesità e altre malattie. Ma “più probabilità di presentarsi” non significa causare la malattia. Questa incertezza è una delle principali barriere per sfruttare il potere della genomica della popolazione per identificare obiettivi per trattare o curare l’obesità. Per superare questa barriera, abbiamo sviluppato una pipeline automatizzata per testare simultaneamente centinaia di geni per un ruolo causale nell’obesità. Il nostro primo ciclo di esperimenti ha scoperto più di una dozzina di geni che causano e tre geni che prevengono l’obesità”, ha affermato Eyleen O’Rourke del College of Arts & Sciences dell’UVA, del Dipartimento di Biologia Cellulare della School of Medicine e del Robert M. Berne Cardiovascular Research. Centro.
CREDITO: Dan Addison | Comunicazioni UVA

I risultati potrebbero disaccoppiare l’eccesso di cibo dagli effetti dannosi sulla salute

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Notizie promettenti nello sforzo di sviluppare farmaci per curare l’obesità: gli scienziati dell’Università della Virginia hanno identificato 14 geni che possono causare e tre che possono prevenire l’aumento di peso. I risultati aprono la strada a trattamenti per combattere un problema di salute che colpisce oltre il 40% degli adulti americani.

“Sappiamo di centinaia di varianti genetiche che hanno maggiori probabilità di manifestarsi in individui che soffrono di obesità e altre malattie. Ma “più probabilità di presentarsi” non significa causare la malattia. Questa incertezza è una delle principali barriere per sfruttare il potere della genomica della popolazione per identificare obiettivi per trattare o curare l’obesità. Per superare questa barriera, abbiamo sviluppato una pipeline automatizzata per testare simultaneamente centinaia di geni per un ruolo causale nell’obesità. Il nostro primo ciclo di esperimenti ha scoperto più di una dozzina di geni che causano e tre geni che prevengono l’obesità”, ha affermato Eyleen O’Rourke del College of Arts & Sciences dell’UVA, del Dipartimento di Biologia Cellulare della School of Medicine e del Robert M. Berne Cardiovascular Research. Centro.

L’OBESITÀ E I NOSTRI GENI

La nuova ricerca di O’Rourke aiuta a far luce sulle complesse intersezioni tra obesità, dieta e il nostro DNA. L’obesità è diventata un’epidemia, guidata in gran parte da diete ipercaloriche cariche di zucchero e sciroppo di mais ad alto contenuto di fruttosio. Anche stili di vita sempre più sedentari giocano un ruolo importante. Ma anche i nostri geni svolgono un ruolo importante, regolando l’accumulo di grasso e influenzando il modo in cui i nostri corpi bruciano il cibo come combustibile. Quindi, se siamo in grado di identificare i geni che convertono il cibo in eccesso in grasso, potremmo cercare di inattivarli con i farmaci e disaccoppiare l’alimentazione eccessiva dall’obesità.

I genomici hanno identificato centinaia di geni associati all’obesità, il che significa che i geni sono più o meno prevalenti nelle persone obese rispetto alle persone con un peso sano. La sfida è determinare quali geni svolgono un ruolo causale promuovendo direttamente o aiutando a prevenire l’aumento di peso. Per separare il grano dalla pula, O’Rourke e il suo team si sono rivolti a umili vermi noti come  C. elegans . Questi minuscoli vermi amano vivere nella vegetazione in decomposizione e si divertono a banchettare con i microbi. Tuttavia, condividono più del 70% dei nostri geni e, come le persone, diventano obesi se vengono nutriti con quantità eccessive di zucchero.

I vermi hanno prodotto grandi benefici per la scienza. Sono stati usati per decifrare come funzionano i farmaci comuni, tra cui l’antidepressivo Prozac e la metformina stabilizzante il glucosio. Ancora più impressionante, negli ultimi 20 anni sono stati assegnati tre premi Nobel per la scoperta di processi cellulari osservati per la prima volta nei vermi ma poi risultati critici per malattie come il cancro e la neurodegenerazione. Sono stati anche fondamentali per lo sviluppo di terapie basate sulla tecnologia dell’RNA.

In un nuovo lavoro appena pubblicato sulla rivista scientifica PLOS Genetics, O’Rourke e i suoi collaboratori hanno utilizzato i vermi per esaminare 293 geni associati all’obesità nelle persone, con l’obiettivo di definire quali dei geni stavano effettivamente causando o prevenendo l’obesità. Lo hanno fatto sviluppando un modello verme dell’obesità, alimentando alcuni con una dieta regolare e altri con una dieta ricca di fruttosio.

Questo modello di obesità, abbinato all’automazione e ai test assistiti dall’apprendimento automatico supervisionato, ha permesso loro di identificare 14 geni che causano l’obesità e tre che aiutano a prevenirla. In modo interessante, hanno scoperto che bloccare l’azione dei tre geni che hanno impedito ai vermi di diventare obesi li ha portati anche a vivere più a lungo e ad avere una migliore funzione neuro-locomotoria. Questi sono esattamente il tipo di benefici che gli sviluppatori di farmaci sperano di ottenere dai farmaci anti-obesità.

Ovviamente c’è da lavorare di più. Ma i ricercatori dicono che gli indicatori sono incoraggianti. Ad esempio, bloccare l’effetto di uno dei geni nei topi di laboratorio ha impedito l’aumento di peso, migliorato la sensibilità all’insulina e abbassato i livelli di zucchero nel sangue. Questi risultati (oltre al fatto che i geni oggetto di studio sono stati scelti perché erano associati all’obesità negli esseri umani) fanno ben sperare che i risultati saranno validi anche nelle persone, affermano i ricercatori.

“Sono urgentemente necessarie terapie anti-obesità per ridurre l’onere dell’obesità nei pazienti e nel sistema sanitario”, ha affermato O’Rourke. “La nostra combinazione di genomica umana con test di causalità in animali modello promette di produrre obiettivi anti-obesità con maggiori probabilità di successo negli studi clinici a causa della loro maggiore efficacia prevista e degli effetti collaterali ridotti”.

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RISULTATI PUBBLICATI

I ricercatori hanno  pubblicato i loro risultati sulla rivista scientifica PLOS Genetics . Il gruppo di ricerca era composto da Wenfan Ke, Jordan N. Reed, Chenyu Yang, Noel Higgason, Leila Rayyan, Carolina Wählby, Anne E. Carpenter, Mete Civelek e O’Rourke.

La ricerca è stata supportata dal National Institutes of Health, sovvenzioni DK118287, GM122547, DK087928, T32 HL007284 e GM122547; un premio Pew Charitable Trusts Biomedical Scholars Award; la Fondazione WM Keck; e un Jeffress Trust Award. 

Per tenerti aggiornato sulle ultime notizie sulla ricerca medica da UVA, iscriviti al   blog Making of Medicine all’indirizzo http://makingofmedicine.virginia.edu

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