Diabète, obésité: la modification génétique est-elle la solution?
Les chercheurs ont utilisé une technique d'édition de gène CRISPR modifiée pour cibler les cellules graisseuses de souris obèses et diabétiques. Après 6 semaines, les animaux avaient perdu du poids et les marqueurs du diabète de type 2 s'étaient améliorés.
Selon l'Organisation mondiale de la santé (OMS), en 2016, plus de 1,9 milliard d'adultes dans le monde étaient en surpoids, dont plus de 650 millions étaient obèses.
L’embonpoint ou l’obésité augmente le risque de développer un diabète, une maladie cardiaque, certains types de cancer et des problèmes musculo-squelettiques, en particulier l’arthrose.
Les programmes de gestion du poids, qui peuvent impliquer une éducation nutritionnelle combinée à de l'exercice physique régulier, sont une technique que les personnes en surpoids ou obèses peuvent utiliser pour les aider à atteindre un poids corporel sain.
Les médicaments d'ordonnance pour maigrir peuvent également faire partie du plan de gestion du poids d'une personne, mais ces médicaments comportent un risque considérable d'effets secondaires.
Dans un article de 2016 dans le Journal américain de médecine, une équipe de médecins de la Harvard Medical School de Boston, MA, a passé en revue les médicaments anti-obésité approuvés par la FDA disponibles aux États-Unis. Parmi les effets secondaires figuraient des étourdissements, des nausées, de la constipation, de l'insomnie, une bouche sèche et des vomissements.
«Les médicaments anti-obésité en cours de développement ont été orientés vers la restriction de l'apport calorique en agissant sur le tractus gastro-intestinal ou le système nerveux central. Cependant, la plupart de ces médicaments ont montré une faible efficacité accompagnée d'effets secondaires sévères », expliquent les auteurs d'une nouvelle étude portant sur Recherche génomique cette semaine.
L'auteur correspondant est Yong-Hee Kim, professeur au Département de bio-ingénierie de l'Université Hanyang à Séoul, en Corée du Sud.
La dernière étude de Kim vise à éviter les effets secondaires associés aux médicaments anti-obésité et à améliorer la perte de poids en exploitant la façon dont les cellules utilisent leur code génétique.
Interférer avec l'expression des gènes
Pour leur étude, Kim et ses collègues ont utilisé un outil d'édition de gène CRISPR modifié appelé CRISPR interférence (CRISPRi), que des scientifiques de l'Université de Californie à San Francisco ont développé pour la première fois en 2013.
Contrairement au CRISPR traditionnel, qui cherche à modifier le code génétique de façon permanente, CRISPRi interfère avec l'expression des gènes en inhibant la production de protéines.
Dans une étude précédente, Kim a développé une méthode pour administrer des agents de modification génétique aux cellules graisseuses blanches ou adipocytes. Dans cet article, il explique que les adipocytes sont des cellules difficiles à cibler avec de tels outils d'édition de gènes.
En utilisant un peptide court qui se fixe spécifiquement avec des adipocytes blancs, l'équipe a pu fournir les composants CRISPRi à 99% des cellules dans un modèle de culture cellulaire.
La protéine que les chercheurs voulaient cibler était la protéine 4 de liaison aux acides gras (fabp4). Des quantités importantes de cette protéine sont présentes dans la graisse blanche et le plasma, et les scientifiques pensent qu'elle joue un rôle dans le métabolisme du sucre et de l'insuline.
Une étude antérieure en Médecine translationnelle scientifique ont montré que la réduction des niveaux de fabp4 chez les souris diabétiques à l'aide d'un anticorps entraînait une amélioration de la glycémie, ainsi que du métabolisme des graisses et de l'insuline.
Grâce à leur technologie CRISPRi, Kim et ses collègues ont pu réduire le niveau d'expression de fabp4 jusqu'à 60%.
Ensuite, l'équipe a utilisé des souris obèses et diabétiques, leur injectant leur CRISPRi ciblant les peptides deux fois par semaine pendant jusqu'à 6 semaines. Les souris ont perdu environ 20% de leur poids corporel pendant cette période.
«Aucun changement significatif de l'apport alimentaire n'a été enregistré pendant la période de traitement, ce qui indique que la perte de poids corporel n'est pas due à une consommation réduite», écrivent les auteurs dans leur article.
Ils ont également noté des taux de glucose sanguin plus bas, moins d'inflammation et une amélioration des biomarqueurs de la stéatose hépatique non alcoolique.
Pourtant, mis à part les résultats prometteurs, l'équipe appelle à la prudence.
«Malgré son potentiel thérapeutique, la recherche translationnelle d'un modèle de souris à un patient dans la vie réelle est encore un obstacle à surmonter», commentent les auteurs dans l'article.
«Dans les expériences in vivo, les formulations ont été administrées deux fois par semaine pendant jusqu'à 6 semaines. Pour les humains, nous ne pouvons pas être sûrs qu'un régime de deux fois par semaine pendant jusqu'à 6 semaines pourrait être appliqué », poursuivent-ils, avant de conclure:
«D'autres études concernant la recherche translationnelle d'un modèle de souris à un patient humain doivent absolument être menées avant l'utilisation clinique.»
L'étude était petite et ne comprenait que cinq souris dans chaque groupe expérimental. Cependant, il ouvre la voie à de nouvelles recherches sur l'approche de l'obésité sous un angle différent de celui d'une approche pharmaceutique traditionnelle.
