Genetisk late feittceller kan forklare overvekt og fedme

Eit internasjonalt forskarteam som inkluderer dr. Simon Dankel ved Klinisk institutt 2 og  KG Jebsen senter for diabetesforsking, Universitetet i Bergen (UiB), har endeleg forklart korleis ein genvariant aukar feittlagringa hjå halvparten av befolkinga.

- Denne studien syner at om lag halvparten av folket (44 %) har ein genetisk variant (i FTO-genområdet) som gjev "late" feittceller. Personar med denne varianten veg dermed i gjennomsnitt 3,3 kg meir en befolkinga elles, forklarar Dankel, som er andreforfattar på arbeidet.

Den omfattande studien (FTO Obesity Variant Circuitry and Adipocyte Browning in Humans) er publisert i det mest renommerte medisinske tidsskriftet New England Journal of Medicine, og saka er omtala i VG.

Feittcellene har skulda; ikkje hjernen

Trass i fleire hundre tidlegare studier, har ingen visst kvifor det er slik, inntil den nye studien no syner at dei som er fødde med denne risikovarianten har "latare" feittceller. Feittcellene overdriv fettlagringa fordi dei i stor grad har mista evna til å forbrenne feitt gjennom varmeproduksjon. Dette tyder også at vaksne menneske har feittceller som liknar på muskelceller ved at dei kan forbrenne feitt, og ikkje berre lagre det.

Dei såkalla "beige" feittcellene som forbrenn feitt blir aktiverte når ein blir utsett for kulde, men hjå personar som har denne genetiske varianten er denne aktiveringa redusert. Over tid vil ein moderat reduksjon i feittcellene sin evne til å forbrenne feitt gjennom varmeproduksjon kunne bidra til ein arveleg føresetnad for lettare å legge på seg, og vanskelegare å ta av.

Tidlegare har forskarar trudd at genetisk betinga overvekt/fedme skuldast effektar frå hjernen, til dømes hjerneceller som skapar auka appetitt. Den nye studien syner imidlertid at dette ikkje stemmer, og at det meste av forklaringa bak den bestemte genvarianten kjem direkte frå sjølve feittcellene rundt i kroppen.

Meir effektiv persontilpassa behandling

Studien banar veg for ein ny æra innan forsking på persontilpassa behandling, som medisinering, ernæring eller andre typar tiltak tilpassa kvar enkelt person sitt DNA, slik at effekten blir best mogeleg for kvar enkelt pasient.

- Når me veit at den genetiske varianten som fremmar overvekt/fedme påverkar feittcellene og ikkje til dømes hjerna, kan ein no rette behandling mot feittcellene for nettopp å redusera fedmeeffekten av denne genvarianten, seier Dankel. 

Det er mogeleg å genteste seg for å vite om ein har denne genetiske varianten, og dersom ein til dømes lir av fedme, vil ein i mindre grad kunne skulde på for sterke appetittsignal i hjerna. No kan ein også skulde på å vere fødde med for late feittceller, sjølv om dette berre forklarar noko av vektforskjellen mellom folk.

- Men det tyder også at dei som er fødde med denne genetiske varianten kan få betre kunnskap om korleis dei kan få fart på energiforbruket i feittcellene sine. Meir generelt vil slik kunnskap om dette gje nye moglegheiter for effektiv persontilpassa behandling, utdjupar Dankel.

Banebrytande tverrfagleg forsking og paradigmeskifte

Studien legg føringar for vidare forsking på korleis variantar i arvestoffet påverkar utvikling av vanlege sjukdomar meir generelt, som diabetes og hjartesjukdom. Studien er den første i sitt slag set standarden ein ny æra for å skaffe kunnskap om persontilpassa behandling av ei rekke tilstandar og sjukdomar.

Eit sentralt aspekt er at studien har ein banebrytande tverrfagleg innfallsvinkel med kombinasjon av bioinformatiske og eksperimentelle analysar.

- Studien er den første i sitt slag til å kombinere det siste av avanserte analysemetodar, og kome med eit nytt rammeverk for korleis ein kan nøste opp i mekanismane bak vanlege genetiske variantar ved sjukdom. Vi forventar at studien vil inspirere andre forskarar til å bruke ein tilsvarande innfallsvinkel, og endeleg bli i stand til å ta det nødvendige steget frå assosiasjonsstudiar til kartlegging av sjølve mekanismane som ligg til grunn for sjukdomsrisiko. Vi må desse finne mekanismane, dvs. dei konkrete delane av DNA som er involvert, proteina som vert påverka og effektane på celler og kropp. Då kan vi for alvor realisere håpet om persontilpassa medisin i tiåra som kjem. Studien vår representerer eit stort framsteg og symboliserer starten på ein ny æra, eit paradigmeskifte, avsluttar Dankel.

Analysane i studien inkluderer kartlegging av epigenetisk status i meir enn 100 vev- og celletypar og DNA-område med evolusjonært konserverte funksjonar. Det vart så gjort ei rekke analysar i humane celler og transgene mus, inkludert elegant genmanipulering ved hjelp av CRISPR-Cas9 i humane celler.

Dr. Melina Claussnitzer og professor Manolis Kellis ved Harvard/Broad Institute/MIT i Boston er henholdsvis første- og seniorforfattar.

Kontakt:

Simon Dankel: E-post: simon.dankel@uib.no, tlf. 94 30 86 37.