Открыли белок, управляющий жиром в клетках. Станет ли это лекарством от ожирения?

Исследователи Института Вейцмана вместе с коллегами из Университетов Пенсильвании и Техаса в Сан-Антонио опубликовали в The EMBO Journal работу о белке MTCH2, которому дали простое прозвище — Mitch.

Оказалось, что он выполняет роль своего рода диспетчера в жировом обмене клетки: определяет, станет ли жир топливом, или же останется в виде запасов. Почему это важно, что конкретно выяснили и что пока остается невыясненным, разбираем ниже.

Кратко:

MTCH2 — это белок в митохондриях, маленьких «станциях», вырабатывающих энергию внутри клетки. Он регулирует процесс слияния митохондрий в большие сети.

Когда митохондрии сливаются в сети, они работают эффективно и потребляют меньше «топлива» для того же количества работы. Когда они раздроблены на малые единицы, их эффективность снижается и клетка вынуждена тратить больше ресурсов.

MTCH2 содержит митохондрии в режиме эффективной сети. Следовательно, его отключение как бы переключает клетку в режим повышенного потребления. Для жирового обмена это имеет конкретные последствия, и именно их и изучили исследователи.

Но MTCH2 — это не «ген ожирения» и не «переключатель жира». Это еще один из многочисленных регуляторных белков, участвующих в клеточном метаболизме. Центром исследования является именно его роль в жировом обмене.

Докторантка Сабита Чоурасия с помощью генетического редактирования выключила MTCH2 в человеческих клетках. Затем команда каждые несколько часов анализировала более 100 веществ, участвующих в клеточном метаболизме.

В результате ученые обнаружили, что клеточное дыхание — процесс, в котором клетка получает энергию из питательных веществ с помощью кислорода — возросло. Клетки стали активнее расщеплять жиры, углеводы и аминокислоты, при этом переключившись преимущественно на жир в качестве топлива.

Профессор Атан Гросс, руководитель исследования, сказал, что команде удалось обнаружить, что отключение Mitch привело к резкому падению жиров в мембранах. В то же время, они увидели, что больше жиров использовалось для производства энергии.

То есть без MTCH2 жир в клетке меньше используется для построения мембран и больше сжигается как горючее.

Отдельная часть исследования касалась клеток-предшественников — еще не ставших жировыми клетками, но способных превратиться в них. Этот процесс превращения называют адипогенезом.

Когда MTCH2 отключили именно в этих клетках, дифференциация — превращение в жировые клетки существенно замедлилась.

Когда исследователи отключили Mitch в клетках предшественниках, оказалось, что среда в этих клетках стала неблагоприятной для синтеза новых жиров. Снижение способности синтезировать мембраны мешает клеткам расти, развиваться и достигать точки, где дифференциация становится возможной. Процесс накопления жира нуждается в большом количестве доступной энергии, а в клетках без Mitch возникает ее дефицит. Кроме того, угнетается экспрессия генов, необходимых для дифференциации, и не хватает веществ, необходимых для этого процесса.

Результат: меньше новых жировых клеток и меньшее накопление жира.

Эта работа в человеческих клетках опирается на предварительные исследования той же группы с животными моделями. У мышей, у которых MTCH2 в мышечной ткани отключен, наблюдали повышенную физическую выносливость, лучшую работу сердца, большее количество мышечных волокон, потребляющих кислород, а также устойчивость к ожирению.

Эта устойчивость к набору избыточной массы стала одним из поводов проверить, что происходит в жировых клетках человека после отключения MTCH2. Результаты оказались схожими: клетки накапливали меньше жира и тратили больше энергии. Но это были лабораторные эксперименты с клетками, поэтому пока неизвестно, будет ли работать этот механизм в человеческом организме.

В фармакологии есть стандартный подход: найти молекулу, играющую ключевую роль в болезненном процессе, выяснить, что происходит при ее угнетении, и затем попытаться разработать действующий аналогично, но безопасно и контролируемо препарат. MTCH2 стал таким кандидатом в контексте ожирения.

Если удастся создать соединение, избирательно снижающее активность MTCH2 в жировых клетках, теоретически это может увеличить расход энергии и снизить образование новых жировых клеток. Это не «сжигатель жира» в обыденном понимании, а клеточный регулятор, изменяющий энергетический баланс.

Исследователи также обратили внимание на один дополнительный аспект. Современные средства для похудения часто снижают не только жировую, но и мышечную массу. Данные на мышах показали, что отключение MTCH2 в мышцах повышало их функциональность, а не снижало. Это позволяет предположить, что будущий препарат на основе MTCH2 может влиять на мышечную ткань не так, как современные средства для снижения веса. Но это лишь гипотеза и прямых сравнений с конкретными препаратами в этой работе не проводилось, и никаких гарантий более безопасного или более эффективного профиля нет.

Эта работа проводилась в клетках и пока далека от того, чтобы стать лечением.

Клеточный уровень ≠ организм человека. Выключить белок в лабораторной культуре клеток и достичь того же эффекта в живом организме — принципиально разные задачи. Организм компенсирует, адаптируется, реагирует на изменения системно. Эффект, наблюдаемый в клеточной культуре, может исчезнуть или измениться в полноценном организме.

Выключение ≠ безопасное угнетение препаратом. Генетическое отключение белка в лабораторном эксперименте и таргетная ингибиция препаратом — разные механизмы с разными последствиями. Препарат должен быть выборочным, стабильным и не токсичным.

До клинических испытаний еще годы работы. Путь от найденной мишени к препарату включает: доклинические исследования на животных, исследование токсичности, разработку молекулы-кандидата, клинические испытания фаз I, II и III. Это занимает годы, а часто десятилетия. Большинство кандидатов на этом пути отсеиваются.

Открытие роли MTCH2 — это фундаментальная наука. Без таких знаний невозможна разработка новых препаратов. Но само по себе оно не является лекарством от ожирения.

Открытие роли MTCH2 в жировом обмене — это важный вклад в базовую науку об ожирении. Оно дает исследователям новую мишень и лучшую карту того, как клетки решают судьбу жира. Но от клеточного открытия к препарату — долгий путь, и сейчас мы в самом начале. Это не прорыв в лечении, а фундамент, без которого такой прорыв был бы невозможен.

И пока до волшебной таблетки еще далеко, тренируемся ради здоровья и вкусно и полезно питаемся!

Приходи в наши фитнес-клубы APOLLO NEXT и подбери формат тренировок под свой уровень подготовки и образ жизни.

Подпишись на наш канал в Instagram и TikTok, чтобы узнавать еще больше интересной и полезной информации!

Ссылки на научные источники (References):