Molekul prisutan u prirodi kao suparnik Ozempika u smanjenju težine, bez sporednih efekata

Molekul koji postoji u prirodi, a koji su identifikovali istraživači iz Medicinskog centra Stenfordskog univerziteta, izgleda slično semaglutidu – takođe poznatom kao Ozempik – kad je u pitanju obuzdavanje apetita i smanjenje telesne težine.

Testiranje na životinjama je takođe pokazalo da deluje bez nekih od sporednik efekata Ozempika, kao što su mučnina, zatvor i značajan gubitak mišićne mase.

Preporučujemo

Novootkriveni molekul, BRP, deluje preko posebne, ali slične metaboličke putanje i aktivira različite neurone u mozgu – nudeći, kako se čini, usredsređeniji pristup smanjenju telesne težine.

„Receptori koje cilja semaglutid prisutni su u mozgu, ali i u crevima, pakreasu i drugim tkivima“, kaže docentkinja za patologiju Katrin Svenson. „Zbog toga Ozempik ima opsežne efekte, uključujući usporavanje kretanja hrane kroz digestivni sistem i snižavanje nivoa šećera u krvi. Nasuprot tome, izgleda da BRP deluje specifično u hipotalamusu, koji kontroliše apetit i metabolizam“.

Istraživanje ne bi bilo moguće bez upotrebe veštačke inteligencije kako bi se razvrstale desetine proteina u klasi zvanoj prohormoni.

Prohormoni su biološki pasivni molekuli koji postaju aktivni kad ih drugi proteini rastave u manje delove zvane peptidi. Neki od tih peptida onda funkcionišu kao hormoni regulišući složene biološke ishode, uključujući metabolizam energije, u mozgu i drugim organima.

Svaki prohormon može biti rastavljen na razne načine radi dobijanja mnoštva funkcionalnih peptida. Međutim, putem tradicionalnih metoda izolacije proteina, teško je izdvojiti peptidne hormone (koji su relativno retki) iz biološke mase mnogo brojnijih prirodnih nusproizvoda razlaganja i procesuiranja proteina.

Istraživači su se fokusirali na prohormonsku konvertazu 1/3 (poznatu i kao PCSK1/3) koja rastavlja prohormone na specifične aminokiselinske sekvence i povezana je sa gojaznošću kod ljudi.

Jedan od peptidnih proizvoda je glukagonu sličan peptip 1 (GLP-1), koji reguliše apetit i nivoe šećera u krvi. Semaglutid deluje tako što imitira efekat GLP-1 u telu. Veštačka inteligencija je pomogla u identifikaciji drugih peptida uključenih u metabolizam energije.

Peptidni prediktor

Umesto manuelnog izolovanja proteina i peptida iz tkiva i upotrebe tehnika poput masene spektrometrije radi identifikacije stotina hiljada peptida, istraživači su kreirali kompjuterski algoritam nazvan „Peptidni prediktor“ radi identifikacije tipičnih razdvajajućih lokacija prohormonske konvertaze u svih 20.000 ljudskih gena koji kodiraju proteine.

Zatim su se fokusirali na gene koji kodiraju proteine koji su izlučeni van ćelije – ključna karakteristika hormona – i koji imaju četiri ili više mogućih razdvajajućih loakcija. Tako je potraga sužena na 373 prohormona, što je podesan broj za skeniranje njihovih bioloških funkcija.

Algoritam je predvideo da će prohormonska konvertaza 1/3 generisati 2.683 specifična peptida od 373 proteina. Istraživači su se fokusirali na sekvence koje će verovatno biti biološki aktivne u mozgu. Ispitali su 100 peptida, uključujući GLP-1, u pogledu sposobnosti da aktiviraju neuronske ćelije proizvedene u laboratoriji.

Kao što je bilo očekivano, GLP-1 je imao snažan efekat na neuronske ćelije, povećavajući njihovu aktivnost trostruko u poređenju sa kontrolnim ćelijama. Međutim, jedan mali peptid sastavljen od samo 12 aminokiselina povećao je aktivnost ćelija deset puta. Nazvan je BRP na osnovu svog izvornog prohormona, BRINP2 (BRINP2 peptid).

Kad je efekat BRP testiran na mršavim miševima i mini-svinjama (koje imaju metabolizam i obrasce jedenja sličnije ljudskim), otkriveno je da intramuskularna injekcija ovog peptida pre jela smanjuje unos hrane tokom narednog sata do 50% kod oba životinjska modela.

Gojazni miševi tretirani svakodnevnim injekcijama BRP tokom 14 dana izgubili u proseku tri grama – gotovo potpuno zbog gubitka masti – dok su životinje u kontrolnoj grupi dobile oko tri grama tokom istog perioda. Miševi su takođe pokazali poboljšanu glukoznu i insulinsku toleranciju.

Bihevioralna ispitivanja miševa i svinja nisu otkrila razlike u pokretima tretiranih životinja, unosu vode, ponašanju sličnom anksioznosti ili proizvodnji stolice. Dalje studije o fiziološkoj i moždanoj aktivnosti pokazale su da BRP aktivira metaboličke i neuronske putanje odvojene od onih koje aktivira GLP-1 ili semaglutid.

Istraživači se nadaju da će identifikovati receptore na ćelijskoj površini koji vežu BRP i dalje ispitati putanju njegovog delovanja. Takođe istražuju kako da efekti peptida traju duže u telu radi pogodnijeg doziranja ako se pokaže kao efikasan za regulisanje telesne težine ljudi.

Nedostatak efikasnih tretmana gojaznosti kod ljudi je problem decenijama. Ništa ranije testirano nije se moglo takmičiti sa semaglutidom po sposobnosti za smanjenje apetita i telesne težine. Istraživači su nestrpljivi da saznaju da li je bezbedno i efikasno za ljude.

(Telegraf Nauka/MedicalXpress)