Sel lemak coklat yang ditransplantasikan menjanjikan untuk obesitas dan diabetes – Sains Terkini

Obesitas adalah penyebab utama diabetes tipe 2 dan penyakit kronis terkait yang bersama-sama akan membunuh lebih banyak orang di seluruh dunia tahun ini daripada virus corona Covid-19. Para ilmuwan di Joslin Diabetes Center telah memberikan bukti konsep untuk terapi berbasis sel baru melawan kondisi berbahaya ini.

Terapi potensial untuk obesitas akan mentransplantasikan sel lemak HUMBLE (seperti coklat manusia), sel lemak putih manusia yang telah dimodifikasi secara genetik menjadi serupa dengan sel lemak coklat yang menghasilkan panas, kata Yu-Hua Tseng, PhD, Penyelidik Senior di Joslin's. Bagian Fisiologi Integratif dan Metabolisme.

Sel lemak coklat membakar energi alih-alih menyimpan energi seperti yang dilakukan sel lemak putih, kata Tseng, penulis senior pada makalah tentang pekerjaan di Ilmu Kedokteran Terjemahan. Dalam prosesnya, lemak coklat dapat menurunkan kadar glukosa dan lipid yang berlebihan dalam darah yang terkait dengan penyakit metabolik seperti diabetes.


Namun, orang yang kelebihan berat badan atau obesitas cenderung memiliki lebih sedikit lemak coklat yang bermanfaat ini – penghalang yang dirancang untuk diatasi oleh sel HUMBLE, kata Tseng.

Dia dan rekan-rekannya menciptakan sel-sel dari sel lemak putih manusia pada tahap progenitor (belum sepenuhnya berkembang menjadi bentuk lemak akhir mereka). Para peneliti menggunakan varian sistem pengeditan genom CRISPR-Cas9 untuk meningkatkan ekspresi gen yang disebut UCP1, yang memicu nenek moyang sel lemak putih untuk berkembang menjadi sel seperti lemak coklat.

Ditransplantasikan ke tikus yang tidak memiliki sistem kekebalan, sel nenek moyang HUMBLE berkembang menjadi sel yang berfungsi sangat mirip dengan sel lemak coklat tikus itu sendiri, kata Tseng, yang juga seorang profesor kedokteran di Harvard Medical School.

Timnya membandingkan transplantasi sel-sel ini dengan sel lemak putih asli pada tikus yang menjalani diet tinggi lemak. Tikus yang diberi transplantasi HUMBLE menunjukkan sensitivitas yang jauh lebih besar terhadap insulin dan kemampuan untuk membersihkan glukosa dari darah (dua faktor kunci yang rusak pada diabetes tipe 2).

Selain itu, tikus yang menerima transplantasi HUMBLE memiliki berat badan yang lebih rendah daripada tikus dengan transplantasi sel lemak putih, tetap dalam kisaran yang sama dengan hewan yang menerima sel lemak coklat.

Mungkin mengejutkan, para ilmuwan Joslin menunjukkan bahwa manfaat ini sebagian besar disebabkan oleh sinyal dari sel yang ditransplantasikan ke sel lemak coklat endogen (yang sudah ada) pada tikus. "Sel-sel di jaringan yang berbeda berkomunikasi satu sama lain," kata Tseng. "Dalam kasus ini, kami menemukan bahwa sel HUMBLE yang ditransplantasikan mengeluarkan molekul yang disebut oksida nitrat, yang dibawa oleh sel darah merah ke sel coklat endogen dan mengaktifkan sel tersebut."


Jika teknik HUMBLE terus terbukti dalam penelitian praklinis, pada akhirnya mungkin dapat menghasilkan jenis sel ini untuk setiap pasien, kata Tseng. Prosedur seperti itu akan menghilangkan sejumlah kecil sel lemak putih pasien, mengisolasi sel progenitor, memodifikasi sel tersebut untuk meningkatkan ekspresi UCP1, dan kemudian mengembalikan sel HUMBLE yang dihasilkan kepada pasien.

Namun, pendekatan individual itu akan rumit dan mahal, sehingga laboratorium Tseng mengejar dua rute alternatif yang mungkin lebih praktis untuk penggunaan klinis.

Salah satu alternatifnya adalah dengan menggunakan sel yang tidak dipersonalisasi tetapi dikemas melalui biomaterial yang melindungi sel dari penolakan oleh sistem kekebalan pasien. (Peneliti Joslin dan kolaboratornya telah lama mempelajari bahan-bahan tersebut untuk transplantasi sel untuk diabetes tipe 1.) Pilihan lainnya adalah terapi gen yang secara langsung mengekspresikan gen UCP1 dalam sel-sel nenek moyang lemak putih di dalam tubuh, sehingga sel-sel tersebut memperoleh sifat seperti RENDAH. .

Tseng menekankan bahwa penelitian ini terus berlanjut meskipun ada pandemi Covid-19, yang menempatkan penderita diabetes pada risiko yang jauh lebih tinggi untuk mendapatkan hasil yang serius jika mereka terinfeksi.

"Menerapkan terapi berbasis sel atau gen untuk mengobati obesitas atau diabetes tipe 2 dulunya adalah fiksi ilmiah," katanya. "Sekarang kemajuan ilmiah, seperti teknologi penyuntingan gen CRISPR, akan membantu kami meningkatkan metabolisme, berat badan, kualitas hidup, dan kesehatan keseluruhan orang dengan obesitas dan diabetes."

You may also like...

Leave a Reply

This site uses Akismet to reduce spam. Learn how your comment data is processed.