Μία επιστημονική ομάδα από τις ΗΠΑ κατάφερε να ανακαλύψει προσφάτως 14 γονίδια που συνδέονται με σχέση αιτίας-αποτελέσματος με την παχυσαρκία, καθώς και 3 γονίδια που προστατεύουν τους ασθενείς από αυτή. Η ανακάλυψη αυτή είναι ιδιαίτερα σημαντική, καθώς ανοίγει το δρόμο για την αντιμετώπιση μίας νόσου, τα ποσοστά της οποίας παρουσιάζουν κατακόρυφη αύξηση τις τελευταίες δεκαετίες, ιδιαίτερα στις χώρες του δυτικού κόσμου.
«Σήμερα έχουν ανακαλυφθεί εκατοντάδες αλληλόμορφα που εμφανίζονται συχνότερα στους ασθενείς με παχυσαρκία ή άλλες νόσους. Ωστόσο, το γεγονός ότι εμφανίζονται συχνότερα δεν σημαίνει απαραίτητα ότι μπορούν να προκαλέσουν τη νόσο. Η παραπάνω αβεβαιότητα έχει αποτελέσει εμπόδιο στην ανάπτυξη θεραπειών οι οποίες θα στοχεύουν και θα απενεργοποιούν τα γονίδια αυτά, διευκολύνοντας έτσι την αντιμετώπιση της παχυσαρκίας. Θέλοντας να ξεπεράσουμε το παραπάνω πρόβλημα, δημιουργήσαμε έναν αλγόριθμο ο οποίος μπορεί να εξετάσει αν διάφορα γονίδια έχουν σχέση αιτίας-αποτελέσματος με την παχυσαρκία. Η πρώτη εφαρμογή του παραπάνω αλγορίθμου κατέληξε σε 14 γονίδια που προκαλούν παχυσαρκία και 3 γονίδια που προστατεύουν από αυτή», ανέφερε η Eyleen O’ Rourke, επικεφαλής της μελέτης. «Ελπίζουμε ότι η ανακάλυψή μας θα ανοίξει το δρόμο για την ανάπτυξη θεραπειών που θα περιορίσουν τα ποσοστά της παχυσαρκίας παγκοσμίως».
Γονίδια και Παχυσαρκία
Η παρούσα μελέτη προσφέρει σημαντικά δεδομένα σχετικά με τη σύνθετη αλληλεπίδραση ανάμεσα στην παχυσαρκία, τη διατροφή και το DNA. Η παχυσαρκία αποτελεί μία επιδημία των ημερών μας και αποδίδεται κυρίως στην υψηλή περιεκτικότητα αρκετών τροφίμων σε θερμίδες, καθώς και στην ευρεία χρήση ορισμένων ουσιών, όπως για παράδειγμα το σιρόπι καλαμποκιού υψηλής περιεκτικότητας σε φρουκτόζη. Η καθιστική ζωή μπορεί επίσης να αυξήσει σημαντικά τον κίνδυνο παχυσαρκίας.
Ωστόσο, η παρούσα μελέτη έδειξε ότι η πιθανότητα εμφάνισης παχυσαρκίας συνδέεται και με τα γονίδιά μας. Τα τελευταία μπορεί να επηρεάσουν τόσο την αποθήκευση του λίπους, όσο και τον ρυθμό που ο οργανισμός καίει θερμίδες. Κατά συνέπεια, αν καταφέρουμε να ανακαλύψουμε ποια είναι τα γονίδια που μετατρέπουν την περίσσεια τροφής σε λίπος, θα μπορούμε να τα απενεργοποιήσουμε, περιορίζοντας έτσι τις αρνητικές επιδράσεις της κακής διατροφής στον κίνδυνο εμφάνισης παχυσαρκίας.
Τις τελευταίες δεκαετίες, οι γενετιστές έχουν ανακαλύψει αρκετά γονίδια που συνδέονται με την παχυσαρκία. Τα γονίδια αυτά εμφανίζονται με αυξημένη συχνότητα στους παχύσαρκους ασθενείς σε σχέση με τους ασθενείς που έχουν φυσιολογικό σωματικό βάρος. Η μεγάλη πρόκληση είναι να ξεχωρίσουμε ποια από τα παραπάνω γονίδια έχουν σχέση αιτίας-αποτελέσματος με την παχυσαρκία. Δηλαδή, μας ενδιαφέρει να δούμε ποια γονίδια προκαλούν άμεσα αύξηση του σωματικού βάρους και ποια προκαλούν μείωση.
Θέλοντας να δώσουν απαντήσεις στα παραπάνω ερωτήματα, οι επιστήμονες της παρούσας μελέτης χρησιμοποίησαν μία οικογένεια σκωλήκων γνωστών ως C. elegans. Το γονιδίωμα των μικροσκοπικών, αυτών, σκωλήκων ταυτίζεται κατά 70% με αυτό του ανθρώπου. Η αυξημένη κατανάλωση υδατανθράκων μπορεί να προκαλέσει παχυσαρκία στους παραπάνω σκώληκες, με τον ίδιο περίπου μηχανισμό όπως συμβαίνει και στον άνθρωπο.
Οι σκώληκες C. elegans έχουν χρησιμοποιηθεί εκτενώς στο παρελθόν σε επιστημονικές μελέτες. Για παράδειγμα, πριν μερικά χρόνια έρευνες με τα πειραματόζωα αυτά είναι επιβεβαιώσει το μηχανισμό δράσης του αντικαταθλιπτικού Prozac, καθώς και της μετφορμίνης. Μάλιστα, τα τελευταία 20 χρόνια, 3 βραβεία Νόμπελ έχουν αποδοθεί σε επιστήμονες που χρησιμοποίησαν τους C. elegans για να εξερευνήσουν διάφορους μηχανισμούς του καρκίνου ή του νευροεκφυλισμού. Οι σκώληκες έχουν χρησιμοποιηθεί επίσης στην ανάπτυξη θεραπειών που χρησιμοποιούν την τεχνολογία του RNA.
Στη νέα τους έρευνα που δημοσιεύτηκε στο επιστημονικό περιοδικό PLOS Genetics, οι επιστήμονες χρησιμοποίησαν τους C. elegans για να εξετάσουν 293 γονίδια που συνδέονται με την παχυσαρκία με σκοπό να διαπιστώσουν ποια από αυτά προκαλούν ή αποτρέπουν την εμφάνιση της νόσου. Για την επίτευξη του παραπάνω στόχου χώρισαν τους σκώληκες σε 2 ομάδες, εκ των οποίων η μία έκανε τυπική διατροφή, ενώ η δεύτερη έκανε μία διατροφή υψηλής περιεκτικότητας σε φρουκτόζη.
Η εφαρμογή ενός αλγορίθμου μηχανικής μάθησης στο παραπάνω μοντέλο οδήγησε τελικά σε 14 γονίδια τα οποία μπορεί να προκαλέσουν παχυσαρκία και 3 που αποτρέπουν την εμφάνισή της. Κάνοντας περαιτέρω πειράματα, οι επιστήμονες παρατήρησαν ότι η απενεργοποίηση τριών γονιδίων ήταν ικανή να αποτρέψει την εμφάνιση παχυσαρκίας, παρατείνοντας παράλληλα τη διάρκεια ζωής των σκωλήκων. Ιδανικά, ένα φάρμακο για την παχυσαρκία θα μπορεί να επιτύχει τους παραπάνω στόχους και στον άνθρωπο.
Προφανώς, θα πρέπει να γίνουν περισσότερες έρευνες, ωστόσο τα αποτελέσματα της παρούσας μελέτης είναι πολύ ενθαρρυντικά. Για παράδειγμα, ο αποκλεισμός ενός γονιδίου σε ποντίκια διαπιστώθηκε ότι αποτρέπει την αύξηση του σωματικού βάρους, βελτιώνει την ευαισθησία στην ινσουλίνη και περιορίζει τα επίπεδα γλυκόζης στο αίμα. Τα γονίδια που εξετάστηκαν στα πειραματόζωα επιλέχθηκαν γιατί έχουν συνδεθεί με την παχυσαρκία και στον άνθρωπο, επομένως σύμφωνα με τους επιστήμονες οι παρατηρήσεις της μελέτης αναμένεται να επιβεβαιωθούν και στις κλινικές δοκιμές με ανθρώπους εθελοντές.
«Σήμερα υπάρχει μεγάλη ανάγκη για νέες θεραπείες στην αντιμετώπισης της παχυσαρκίας προκειμένου να περιοριστεί η επιβάρυνση στα συστήματα υγείας παγκοσμίως. Η έρευνά μας αποτελεί το πρώτο βήμα για την ανάπτυξη των παραπάνω θεραπειών», καταλήγει η μελέτη.