Hydrogel injekčně vstřikovaný do tuku bojuje s obezitou zevnitř

Terapie nové generace pro boj obezitou mají mnoho podob, ale jeden příklad z Technologické univerzity Nanyang v Singapuru, skýtá jedinečné výhody: k odbourávání tuku využívá originální kombinaci světla a metabolické funkce. Řešení týmu sestává z hydrogelu, který může být vpichován do tukových zásob a vystaven NIR infračervenému světlu, přičemž obézní myši vykazují po léčbě až 54 % redukci tuku.

Funkce nové technologie závisí na proteinu zvaném TRPV1, který hraje důležitou roli v našem metabolismu. Tento protein může vyvolat přeměnu bílého tuku, který ukládá přebytečné kalorie („pivní břicho“), na hnědý tuk. To je typ tuku, který tělo snadno spaluje na energii a teplo, a proto se mnoho výzkumů zaměřených na boj proti obezitě zaměřuje na terapie, které mohou tuto přeměnu zahájit. Aktivita TRPV1 také podporuje rozklad tukových kapiček na mastné kyseliny, které mohou být využity hnědým tukem ke spalování kalorií nebo se rozložit v krevním řečišti prostřednictvím procesu zvaného lipolýza. Dále protein stimuluje sekreci hormonu, který zlepšuje metabolismus glukózy a lipidů v játrech a svalech a zároveň zlepšuje citlivost na inzulín. Vědci, kteří se rozhodli vyvinout terapii zaměřující se na TRPV1, vytvořili hydrogel obsahující nanočástice sulfidu měďnatého, jenž aktivuje protein v reakci na světlo, a lék schválený FDA, který může stimulovat hnědnutí tukových tkání. Byl také přidán biokompatibilní polymer, aby se hydrogel po injekci udržel v gelovitém stavu a pomalu se jeho obsah uvolňoval během několika dnů. Obézním myším s příznaky metabolického onemocnění byl hydrogel injikován do podkožního tuku, na místo vpichu pak 5 minut svítilo NIR infračervené světlo. To probíhalo každý den po dobu 3 dnů, po nichž následovaly 4 dny odpočinku po dobu 2 týdnů; to vedlo k 5,5 % snížení tělesné hmotnosti hlodavců ve srovnání s 9,5 % nárůstem pozorovaným u kontrolní skupiny. Ošetřené myši také vykazovaly 40 % snížení podkožního tuku, 54 % pokles viscerálního tuku, 54 % snížení cholesterolu a 65 % pokles inzulinové rezistence.

„Prostřednictvím laboratorních experimentů jsme zjistili, že tento přístup vedl u obézních myší ke snížení tuku o 40 až 54 %, ale také významně zlepšil jejich metabolismus, což je klíčové pro snížení rizika metabolických stavů, jako jsou srdeční choroby, mrtvice a diabetes 2. typu,“ říká autor studie Chen Peng. „Ačkoli tato metoda využívá ke spalování podkožního tuku teplo z infračerveného světla, nenašli jsme žádné tepelné poškození kůže.“

Vědci mají stále co dělat, aby převedli slibné výsledky do terapií k řešení obezity a metabolické dysfunkce u lidí. První náznaky však říkají, že by mohlo dojít k vyplnění mezery ve stávající léčbě těchto stavů, které s sebou nesou riziko vedlejších účinků nebo jsou neúměrně drahé.

„Všechny léky na obezitu schválené FDA nepřímo působí na mozek, aby potlačily chuť k jídlu, nebo na trávicí systém, aby snížily vstřebávání tuků,“ říká Peng. „Většina z nich byla stažena z trhu kvůli jejich vážným vedlejším účinkům. Procedury prováděné na klinikách k odstranění tuku v cílených oblastech se ukázaly jako účinné, ale jsou spojeny s riziky a vysokými náklady a nezlepšují tělesný metabolismus. Na rozdíl od toho se náš terapeutický přístup zaměřuje na remodelaci bílé tukové tkáně, která je kořenem zla.“

Pokud jde o to, jak by léčba mohla vypadat, vědci si představují, že by si obézní pacienti mohli sami doma aplikovat hydrogel a na místo posvítit ručním laserem, aby se aktivovaly částice sulfidu mědi a následně protein TRPV1. Tým zažádal o patent na technologii a nyní hledá partnery pro provádění klinických studií na lidských pacientech. Studie byla publikována v časopise ACS Nano.