Diabetes, obesitas: Apakah pengeditan gen jawabannya?
Para peneliti menggunakan teknik pengeditan gen CRISPR yang dimodifikasi untuk menargetkan sel lemak tikus yang obesitas dan diabetes. Setelah 6 minggu, hewan tersebut mengalami penurunan berat badan, dan penanda diabetes tipe 2 telah membaik.
Menurut Organisasi Kesehatan Dunia (WHO), pada 2016, lebih dari 1,9 miliar orang dewasa di seluruh dunia mengalami kelebihan berat badan, lebih dari 650 juta di antaranya mengalami obesitas.
Kelebihan berat badan atau obesitas meningkatkan risiko seseorang terkena diabetes, penyakit jantung, beberapa jenis kanker, dan masalah muskuloskeletal, terutama osteoartritis.
Program manajemen berat badan, yang mungkin melibatkan pendidikan nutrisi yang dikombinasikan dengan latihan fisik secara teratur, adalah salah satu teknik yang dapat digunakan oleh orang-orang yang kelebihan berat badan atau obesitas untuk membantu mereka mencapai berat badan yang sehat.
Obat penurun berat badan yang diresepkan juga dapat menjadi bagian dari rencana pengelolaan berat badan seseorang, tetapi obat ini memiliki risiko efek samping yang cukup besar.
Dalam artikel 2016 di Jurnal Kedokteran Amerika, tim dokter dari Harvard Medical School di Boston, MA, meninjau obat anti-obesitas yang disetujui FDA yang tersedia di Amerika Serikat. Diantara efek sampingnya adalah pusing, mual, sembelit, insomnia, mulut kering, dan muntah.
“Obat anti-obesitas yang sedang dikembangkan telah diarahkan pada pembatasan asupan kalori dengan bekerja pada saluran pencernaan atau sistem saraf pusat. Namun, sebagian besar obat ini menunjukkan sedikit kemanjuran disertai dengan efek samping yang parah, "jelas penulis studi baru yang menampilkan Penelitian Genom minggu ini.
Penulis terkait adalah Yong-Hee Kim, seorang profesor di Departemen Bioteknologi di Universitas Hanyang di Seoul, Korea Selatan.
Studi terbaru Kim berfokus pada menghindari efek samping yang terkait dengan obat anti-obesitas dan meningkatkan penurunan berat badan dengan mengeksploitasi cara sel menggunakan kode genetiknya.
Mengganggu ekspresi gen
Untuk penelitian mereka, Kim dan rekannya menggunakan alat pengeditan gen CRISPR yang dimodifikasi yang disebut gangguan CRISPR (CRISPRi), yang pertama kali dikembangkan oleh para ilmuwan di University of California di San Francisco pada tahun 2013.
Tidak seperti CRISPR tradisional, yang berupaya mengubah kode genetik secara permanen, CRISPRi mengganggu ekspresi gen dengan menghambat produksi protein.
Dalam studi sebelumnya, Kim mengembangkan metode untuk mengirimkan agen modifikasi genetik ke sel lemak putih, atau adiposit. Dalam makalah ini, ia menjelaskan bahwa adiposit merupakan sel yang sulit untuk ditargetkan dengan alat pengeditan gen tersebut.
Memanfaatkan peptida pendek yang secara khusus berlabuh dengan adiposit putih, tim tersebut mampu mengirimkan komponen CRISPRi ke 99% sel dalam model kultur sel.
Protein yang ingin ditargetkan oleh peneliti adalah protein pengikat asam lemak 4 (fabp4). Sejumlah besar protein ini terdapat dalam lemak putih dan plasma, dan para ilmuwan percaya bahwa protein ini berperan dalam metabolisme gula dan insulin.
Studi sebelumnya di Ilmu Kedokteran Terjemahan menunjukkan bahwa penurunan kadar fabp4 pada tikus diabetes dengan menggunakan antibodi menghasilkan peningkatan kadar gula darah, serta metabolisme lemak dan insulin.
Dengan menggunakan teknologi CRISPRi mereka, Kim dan rekan-rekannya mampu mengurangi tingkat ekspresi fabp4 hingga 60%.
Selanjutnya, tim menggunakan tikus yang mengalami obesitas dan diabetes, menyuntik mereka dengan CRISPRi penargetan peptida dua kali seminggu hingga 6 minggu. Tikus kehilangan sekitar 20% berat tubuhnya selama ini.
“Tidak ada perubahan signifikan dalam asupan makanan yang tercatat selama masa pengobatan, yang menunjukkan bahwa penurunan berat badan bukan karena makan lebih sedikit,” tulis para penulis dalam makalah mereka.
Mereka juga mencatat kadar glukosa darah yang lebih rendah, peradangan yang lebih sedikit, dan peningkatan biomarker penyakit hati berlemak non-alkohol.
Namun, selain hasil yang menjanjikan, tim mendesak agar berhati-hati.
“Terlepas dari potensi terapeutiknya, penelitian translasi dari model tikus ke pasien dalam kehidupan nyata masih menjadi rintangan yang harus diatasi,” komentar penulis dalam makalah tersebut.
“Dalam percobaan in vivo, formulasi diberikan dua kali seminggu hingga 6 minggu. Untuk manusia, kami tidak dapat memastikan apakah rejimen dua kali seminggu hingga 6 minggu dapat diterapkan, ”mereka melanjutkan, sebelum menyimpulkan:
"Studi lebih lanjut tentang penelitian translasi dari model tikus ke pasien manusia pasti perlu dilakukan sebelum penggunaan klinis."
Penelitian ini kecil dan hanya memasukkan lima tikus di setiap kelompok eksperimen. Namun, ini membuka jalan untuk penelitian lebih lanjut tentang pendekatan obesitas dari sudut yang berbeda dari pendekatan farmasi tradisional.
