Các nhà khoa học phát hiện ra 14 gen gây béo phì
Tin tức đầy hứa hẹn trong nỗ lực phát triển thuốc điều trị béo phì: Các nhà khoa học của Đại học Virginia đã xác định được 14 gen có thể gây ra béo phì và 3 gen có thể ngăn ngừa tăng cân. Phát hiện này mở đường cho các phương pháp điều trị béo phì – một vấn đề ảnh hưởng đến hơn 40% người Mỹ trưởng thành.
“Chúng ta đã biết hàng trăm biến thể gen có khả năng xuất hiện cao hơn ở những người bị béo phì và các bệnh khác. Nhưng ‘xuất hiện nhiều hơn’ không có nghĩa là sẽ gây ra bệnh. Việc không chắc chắn này là rào cản lớn trong việc khai thác tiềm năng của bộ gen quần thể nhằm xác định mục tiêu điều trị hoặc chữa khỏi bệnh béo phì. Để vượt qua rào cản này, chúng tôi đã phát triển một mô hình tự động để kiểm tra đồng thời hàng trăm gen về vai trò đối với bệnh béo phì. Vòng thử nghiệm đầu tiên đã phát hiện ra hơn mười hai gen gây béo phì và 3 gen ngăn ngừa tăng cân,” Eyleen O’Rourke, Khoa Sinh học Tế bào của Trường Y và Robert M. Berne, Trung tâm Nghiên cứu Tim mạch cho biết. Ông cũng dự đoán rằng cách tiếp cận này cùng với các gen mới được phát hiện sẽ thúc đẩy sự phát triển của các phương pháp điều trị để giảm gánh nặng cho căn bệnh béo phì.”
Nghiên cứu mới của O’Rourke làm sáng tỏ mối quan hệ phức tạp giữa béo phì, chế độ ăn uống và DNA của chúng ta. Béo phì đã trở thành một dịch bệnh, phần lớn là do chế độ ăn nhiều calo với nhiều đường và xi-rô ngô có hàm lượng fructose cao. Lối sống ngày càng ít vận động góp phần lớn vào tình trạng thừa cân. Nhưng gen của chúng ta cũng đóng vai trò quan trọng không kém, điều chỉnh lượng chất béo tích trữ và ảnh hưởng đến mức độ cơ thể hấp thụ thức ăn. Vì vậy, nếu có thể xác định các gen chuyển hóa thức ăn thừa thành chất béo thì có thể tìm cách bất hoạt chúng bằng thuốc và loại bỏ tình trạng ăn quá nhiều do béo phì.
Các nhà nghiên cứu di truyền học đã xác định được hàng trăm gen liên quan đến bệnh béo phì – nghĩa là các gen này phổ biến ở những người béo phì hơn ở những người có cân nặng bình thường. Thách thức đặt ra là xác định được gen nào đóng vai trò nhân quả bằng cách trực tiếp thúc đẩy hoặc giúp ngăn ngừa tăng cân. Để làm rõ vấn đề này, O’Rourke và nhóm của cô đã nghiên cứu loại giun tròn nhỏ được gọi là C. elegans. Những con giun nhỏ bé này thích sống trong thảm thực vật thối rữa và thích ăn vi khuẩn. Tuy nhiên, chúng có hơn 70% gen giống với chúng ta, và giống như con người, chúng trở nên béo phì nếu được cho ăn quá nhiều đường.
Những con giun này đã mang đến lợi ích to lớn cho khoa học. Chúng đã được sử dụng để giải mã cách các loại thuốc phổ biến hoạt động, bao gồm thuốc chống trầm cảm Prozac và Metformin ổn định glucose. Ấn tượng hơn nữa, trong 20 năm qua, ba giải Nobel đã được trao cho việc phát hiện ra các quá trình chuyển hoá trong tế bào lần đầu tiên được quan sát thấy ở giun nhưng sau đó lại được phát hiện là quan trọng đối với các bệnh như ung thư và thoái hóa thần kinh. Chúng cũng là nền tảng cho sự phát triển của phương pháp trị liệu dựa trên công nghệ RNA.
Trong công trình mới vừa được công bố trên tạp chí khoa học PLOS Genetics, O’Rourke và các cộng sự của cô đã sử dụng giun để sàng lọc 293 gen liên quan đến bệnh béo phì ở người, với mục tiêu xác định gen nào thực sự gây ra hoặc ngăn ngừa béo phì. Họ đã làm điều này bằng cách phát triển một mô hình béo phì của giun, cho một số con ăn theo chế độ thông thường và một số con theo chế độ ăn nhiều fructose.
Mô hình béo phì này kết hợp với tự động hóa và thử nghiệm có sự hỗ trợ của trí tuệ nhân tạo cho phép nhóm xác định 14 gen gây béo phì và 3 gen giúp ngăn ngừa nó. Họ phát hiện ra việc ngăn chặn hoạt động của ba gen ngăn giun khỏi béo phì cũng giúp chúng sống lâu hơn và có chức năng định vị thần kinh tốt hơn. Đó chính xác là những lợi ích mà các nhà phát triển thuốc hy vọng sẽ nhận được từ các loại thuốc chống béo phì.
Tất nhiên cần phải nghiên cứu nhiều hơn. Nhưng các nhà nghiên cứu nói rằng các chỉ số này rất đáng khích lệ. Ví dụ, ngăn chặn tác động của một trong các gen ở chuột thí nghiệm đã ngăn chặn tăng cân, cải thiện độ nhạy insulin và giảm lượng đường trong máu. Các kết quả này (cộng với thực tế các gen đang được nghiên cứu đã được chọn vì chúng có liên quan đến bệnh béo phì ở người) cho thấy tín hiệu tốt rằng kết quả cũng sẽ đúng ở con người.O’Rourke cho biết: “Các liệu pháp chống béo phì rất cần thiết để giảm gánh nặng béo phì ở bệnh nhân và hệ thống chăm sóc sức khỏe”. “Sự kết hợp giữa gen người với các thử nghiệm trên mô hình động vật hứa hẹn sẽ mang lại các mục tiêu chống béo phì có khả năng thành công cao hơn trong các thử nghiệm lâm sàng bởi vì hiệu quả được dự đoán trước của chúng tăng lên và giảm tác dụng phụ.”
Biên dịch: Lâm Ngọc Kim Trúc
DS. Nguyễn Cao Quỳnh Anh
Hiệu đính: TS. Nguyễn Thị Thanh Vân
Nguồn:
Scientists discover 14 genes that cause obesity, truy cập 11/10/2021. Địa chỉ https://www.sciencedaily.com/releases/2021/10/211001100432.htm
Wenfan Ke, Jordan N. Reed, Chenyu Yang, Noel Higgason, Leila Rayyan, Carolina Wählby, Anne E. Carpenter, Mete Civelek, Eyleen J. O’Rourke. Genes in human obesity loci are causal obesity genes in C. elegans. PLOS Genetics, 2021; 17 (9): e1009736 DOI: 10.1371/journal.pgen.1009736
Image by macrovector at freepik.com
