Những đột biến phân tử của chuột mở đường cho liệu pháp chữa bệnh béo phì mới

Alessandro Bartolomucci, PGS.TS tại Khoa Sinh học và Sinh lý Tích hợp tại Trường Đại học Y khoa Minnesota và nhóm nhà khoa học, bao gồm TS Bhavani Sahu, TS Yuk Sham, đã phát hiện được các đột biến quan trọng trong một peptit và một thụ thể có liên quan đến bệnh béo phì, tiểu đường và tăng huyết áp ở loài gặm nhấm.

Phát hiện có thể là cơ sở để phát triển một số phương pháp điều trị mới, được công bố trên Tạp chí Cell Reports.

Các nghiên cứu trước đây đã xác định được một neuropeptide (có tên là TLQP-21) ở chuột kích hoạt một thụ thể (tên gọi là C3aR1), gây ra sự phân hủy chất béo trong cơ thể để sản xuất năng lượng. Nhóm nhà khoa học của PGS Bartolomucci bắt đầu nghiên cứu với con người và phát hiện rằng, peptide ở người không thúc đẩy hoạt động sinh học này, nhưng đường tác động sinh học vẫn bảo tồn đối với sự béo phì ở cả người và chuột.

Nhóm nghiên cứu thử nghiệm peptide của loài gặm nhấm với thụ thể của  người và nhận thấy có tác dụng sinh học, nhưng không mạnh bằng peptide của loài gặm nhấm với thụ thể của loài gặm nhấm.

Sau khi lập mô hình tương tác peptit / thụ thể và phân tích lịch sử của những loài khác nhau, tiến hóa theo thời gian, các nhà khoa học phát hiện được sự kết hợp của các axit amin trong peptit và thụ thể là duy nhất trong những loài đã phân tích và giải thích sự khác biệt trong hoạt động dược lý ở tế báo loài gặm nhấm và người.

Sự kết hợp này thường được tìm thấy trong một nhóm động vật gặm nhấm, được gọi là Murinae, như chuột nhắt, chuột cống và các loài gặm nhấm nhỏ, thường được sử dụng trong nghiên cứu y sinh.

PGS Bartolomucci cho biết, có thể suy đoán rằng cụm đột biến này được lựa chọn trong quá trình tiến hóa nhằm tạo ra năng lượng cho những động vật có vú kích thước nhỏ.

Để chứng minh quan điểm này, nhóm nghiên cứu bắt chước những gì mà quá trình tiến hóa mất hàng triệu năm để đạt được và tạo ra một thụ thể lai trong một hệ thống in-vitro (trong ống nghiệm).

Thụ thể lai có tất cả các axit amin của trình tự người nhưng bị đột biến bằng việc thay thế 5 axit amin của trình tự gene người bằng trình tự loài gặm nhấm. Kết quả cho thấy peptit của chuột (ở cấp độ nhỏ hơn peptit của con người) hoạt động mạnh ở thụ thể lai hơn là ở thụ thể của người bình thường, cho thấy những đột biến trong trình tự của loài gặm nhấm có ý nghĩa quan trọng trong quá trình phát triển của cơ chế phân giải mỡ ở loài gặm nhấm.

Đây có thể là điểm khởi đầu phát triển các loại thuốc trên cơ sở trình tự TLQP-21 của loài gặm nhấm, mạnh hơn và chọn lọc hơn peptide nội sinh con người trong việc kích hoạt thụ thể C3aR1 chống bệnh béo phì.