Výzkum genové terapie zaměřený na protein FGF21
Nová studie publikovaná v odborném časopise Molecular Therapy přinesla poznatky o vlivu cíleného podání proteinu FGF21 na délku života a zdravotní stav u laboratorních myší. Výzkumný tým z Autonomous University of Barcelona využil metodu genové terapie pomocí adeno-asociovaného viru (AAV) k navození trvalé produkce tohoto hormonu ve svalové tkáni.
Metabolické pozadí studie
Poruchy metabolismu jsou považovány za jeden ze základních faktorů procesu stárnutí. S přibývajícím věkem dochází u organismů k poklesu efektivity energetického hospodaření, rozvoji inzulinové rezistence a nárůstu tělesné hmotnosti. Protein FGF21 funguje jako přirozený hormon regulující energetický metabolismus. Cílem výzkumu bylo vytvořit mechanismus, který by prostřednictvím svalové tkáně dlouhodobě udržoval hladinu FGF21 a napodobil tak fyziologické účinky spojené s pravidelnou fyzickou aktivitou či omezením kalorického příjmu.
Průběh a výsledky experimentu
Vědci aplikovali genovou terapii třináctiměsíčním samcům myší přímo do svalů dolních končetin. U těchto jedinců byla následně v průběhu dalších měsíců zaznamenána trvale zvýšená hladina FGF21 v krevním séru.
Výsledky ukázaly, že léčení jedinci vykazovali výrazné metabolické změny. I přes nezměněný kalorický příjem došlo u myší k redukci tělesné hmotnosti na úroveň mladých zvířat. Zlepšila se tolerance glukózy, fyzická kondice a kognitivní schopnosti. Medián délky života se u léčené skupiny zvýšil z 28 na 34 měsíců, což představuje nárůst o 20,5 procenta, a to i v případech, kdy byla terapie zahájena v pokročilém věku.
Fyziologické dopady na orgánové soustavy
Analýza prokázala u léčených myší zlepšení funkce mitochondrií, zvýšený obsah mitochondriální DNA a vyšší aktivitu enzymů zodpovědných za detoxikaci v játrech. U kontrolní skupiny, která terapii nepodstoupila, byly v pokročilém věku patrné degenerativní změny, jako jsou amyloidové usazeniny v játrech, ledvinách a srdci či fibróza svalové tkáně. Tyto projevy byly u myší léčených pomocí FGF21 výrazně potlačeny nebo zcela absentovaly.
Kognitivní funkce a bezpečnost
Výzkum se zaměřil také na oblast neurologie. U léčených jedinců byla zaznamenána paměťová kapacita srovnatelná s mladými kontrolními zvířaty a zvýšená exprese genů spojených se synaptickou funkcí. V mozku léčených myší byl zároveň patrný nárůst hladiny β-hydroxybutyrátu, ketolátky sloužící jako alternativní zdroj energie pro mozkovou tkáň.
Z hlediska dlouhodobé bezpečnosti studie sledovala vliv na kostní tkáň, neboť předchozí experimenty s FGF21 v jiných kontextech naznačovaly riziko úbytku kostní hmoty. V tomto případě však nebyly po více než roce trvající zvýšené hladině FGF21 zaznamenány žádné změny v markerech tvorby či odbourávání kostí. Autoři tento rozdíl připisují specifickému nastavení, kdy je produkce FGF21 omezena pouze na svalovou tkáň a zahájena v dospělosti.
Závěrem autoři uvádějí, že výsledky naznačují potenciál genové terapie založené na FGF21 jako strategie pro podporu zdravého stárnutí. Současně upozorňují, že většina experimentů, včetně sledování délky života, byla provedena na samcích, přestože dílčí zlepšení v oblastech, jako jsou kognitivní funkce, byla pozorována i u samic.