Pesquisadores da Escola de Medicina colocaram seus esforços no tratamento potencial do Diabetes Tipo 2, produzindo uma descoberta surpreendente de um possível remédio específico para mulheres.
De acordo com os Centros de Controle e Prevenção de Doenças , o diabetes é extremamente prevalente e grave. Um total de 37,3 milhões de pessoas têm diabetes, o que equivale a 11,3 por cento da população dos EUA. Além disso, 96 milhões de pessoas com 18 anos ou mais têm pré-diabetes, o que significa que 38,0% dos americanos nessa faixa etária correm o risco de desenvolver diabetes tipo 2, doenças cardíacas e derrame.
Associação O professor de engenharia biomédica Mete Civelek, principal autor do estudo, baseou esta pesquisa em um estudo anterior analisando fatores genéticos associados ao diabetes.
“A descoberta inicial foi de um estudo de genética humana em larga escala, onde descobrimos que há um gene nas mulheres que aumenta o risco de diabetes tipo 2 muito mais do que os homens”, disse Civelek. “Conseguimos replicar essa descoberta [do estudo] em nosso modelo de camundongo, mas também fomos além disso.”
Em um modelo de camundongo, os camundongos são geneticamente modificados para expressar ou não expressar certos genes, permitindo uma maior compreensão de como um gene pode funcionar. Isso é feito observando as diferenças nos resultados com ou sem um determinado gene. Um modelo de camundongo também fornece um ambiente mais isolado e ético em comparação com um modelo humano.
O gene específico descrito por Civelek, KLF14, tem sido associado a vários problemas metabólicos, incluindo obesidade e diabetes tipo 2. O gene KLF14 codifica uma proteína que é crucial para a regulação da quebra da gordura armazenada nas células em ácidos graxos que podem ser liberados na corrente sanguínea.
Associação A professora de medicina Susanna Keller, colaboradora do estudo, é especializada em endocrinologia e metabolismo e auxiliou na concepção de um experimento que seria mais eficaz na transição de um modelo humano para camundongo, investigando o metabolismo do camundongo.
“Há uma reserva se você usa camundongos ou humanos, mas os estudos anteriores do Dr. Civelek já mostraram que os humanos têm essa expressão dimórfica de KLF14 entre homens e mulheres”, disse Keller. Em termos mais simples, o modelo de camundongo mostrou os mesmos padrões de expressão de KLF14 em homens e mulheres, o que torna o modelo poderoso e preciso.
Os pesquisadores podem alterar os genes de camundongos para incluir genes de outros organismos – isso é chamado de camundongo transgênico. Além disso, os pesquisadores podem deletar genes de um camundongo para ver o que aconteceria sem ele; isso é referido como um camundongo nocaute, pois o gene foi “nocauteado”. O estudo de camundongos transgênicos e knockout ajudou a levar os pesquisadores a suas descobertas.
“Conseguimos descobrir um mecanismo mais molecular, impossível de estudar em humanos, em camundongos”, disse Civelek. “É por isso que criamos este modelo de mouse.”
No entanto, o efeito do aumento da produção da proteína de quebra de gordura, KLF14, diferiu de camundongos machos para fêmeas. Enquanto os camundongos machos perderam gordura, os camundongos fêmeas ganharam peso principalmente em gordura visceral, que envolve os órgãos profundamente no corpo, em oposição à gordura subcutânea, a gordura logo abaixo da pele, sendo mais superficial. A diferença entre os dois tipos de gordura, também chamada de adiposa, é extremamente importante na obesidade, pois afeta a forma como um tratamento poderia ser desenvolvido em termos de KLF14.
“[KLF14] é amplamente expresso, mas descobrimos que sua alta expressão está no tecido adiposo”, disse Civelek. “[KLF14] afeta a quebra da gordura armazenada em suas células adiposas… então, quando você diminui o nível desse gene, prejudica esse processo.”
O Dr. Qianyi Yang, autor do estudo e pesquisador do Centro de Genômica de Saúde Pública da Universidade, destacou a importância dessa diferença.
“Foi demonstrado que a gordura subcutânea é realmente mais saudável que a gordura visceral”, disse Yang. “Podemos realmente mostrar que, pelo menos em camundongos, as fêmeas sem KLF14 … têm mais gordura acumulada ao redor dos órgãos, que é um tipo de gordura não saudável”.
Quando a produção de KLF14 foi aumentada, levou à perda de peso em camundongos fêmeas, evitando o ganho de gordura visceral, em contraste com o ganho de peso em camundongos machos. Este conhecimento recém-descoberto fornece uma nova direção para a terapia genética no tratamento da obesidade e diabetes tipo 2.
Ao aumentar a produção desse gene específico nos adipócitos, que são células adiposas, a proteína KLF14 poderia ser usada para tratar a obesidade em mulheres, pois isso poderia levar à perda de peso em áreas de gordura não saudáveis. A segmentação dos locais adiposos permite que a droga atinja apenas os adipócitos, como nas células de gordura, no corpo, em oposição ao genoma inteiro. Alterar a quantidade de produção de KLF14 em todo o corpo leva a efeitos colaterais graves e indesejados.
Embora essas novas descobertas sejam um avanço substancial para o tratamento do Diabetes Tipo 2, ainda há mais trabalho a ser feito e pesquisas a serem conduzidas para chegar a um tratamento prático para o público em geral.
“O que estamos tentando fazer é trabalhar com um engenheiro químico para criar um método de entrega de drogas que direcione essa droga apenas para os adipócitos”, disse Civelek. “Essa é a nossa esperança… que resulte na tradução desta descoberta para a clínica.”