شناسایی واریانت‌های ژنی محافظت‌کننده در برابر چاقی

برای برخی افراد هیچ مقدار ورزش و رژیم غذایی باعث کاهش وزن نمی‌شود. برخی دیگر بدون زحمت لاغر هستند. اکنون دانشمندان ممکن است یکی از دلایل آن را پیدا کرده باشند.

در یکی از جامع‌ترین مطالعاتی که تا به امروز در زمینه‌ی ژنتیک چاقی انجام شده است، پژوهشگران واریانت‌های ژنی نادری را پیدا کرده‌اند که مانع از افزایش وزن افرادی می‌شود که حامل آن‌ها هستند.

ژنتیک‌دانان به‌طورکلی به دنبال جهش‌هایی هستند که موجب بیماری می‌شوند؛ اما افراد همچنین می‌توانند نسخه‌های کمی متفاوت از ژن‌ها را حمل کنند که موجب تقویت سلامتی می‌شوند. صدف فاروقی، پژوهشگر چاقی در دانشگاه کمبریج که در مطالعه مشارکتی نداشت، می‌گوید:

پیدا کردن واریانت‌هایی که در برابر بیماری محافظت می‌کنند، بسیار دشوار است زیرا مطالعات تعیین توالی معمولاً کوچک هستند. با‌این‌حال، چنین واریانت‌هایی می‌توانند به اهداف دارویی جدیدی منجر شوند.

هر سال حداقل ۲٫۸ میلیون نفر براثر اضافه‌وزن یا چاقی جان خود را از دست می‌دهند. چاقی خطر ابتلا به دیابت نوع دو، بیماری قلبی، برخی سرطان‌ها و حتی کووید ۱۹ شدید را افزایش می‌دهد. رژیم غذایی و ورزش می‌تواند به افراد دچار چاقی کمک کند تا وزن خود را کم کنند؛ اما ژنتیک نیز تأثیر شدیدی در این مورد دارد که آیا فرد دچار این وضعیت می‌شود.

مطالعاتی که روی افراد مبتلا به چاقی شدید تمرکز کرده‌اند، واریانت‌های ژنی رایجی را شناسایی کرده‌اند (مانند نسخه‌ی معیوبی از ژن MC۴R که با تنظیم اشتها مرتبط است) که احتمال چاقی افراد را افزایش می‌دهد. در پژوهش‌های دیگر، هزاران واریانت ژنتیکی یافت شده است که هریک از آن‌ها تأثیر اندکی بر وزن بدن دارد؛ اما به همراه هم می‌توانند به مقدار قابل ‌توجهی احتمال چاقی را افزایش بدهند.

پژوهشگران مطالعه‌ی جدید، ژنوم بیش از ۶۴۰ هزار نفر را از مکزیک، آمریکا و بریتانیا توالی‌یابی کردند. مناطق ژنی مورد مطالعه در منطقه اگزوم قرار داشتند یعنی بخشی از ژنوم که کدکننده‌ی پروتئین‌ها است.

روت روس، متخصص ژنتیک انسانی از دانشگاه کپنهاگ که در مطالعه مشارکت نداشته است، مطالعه را کاری بزرگ می‌خواند و می‌گوید همان‌طور که تصویری با هزاران پیکسل، جزئیات بسیار ریزی از یک صحنه را آشکار می‌کند، تعداد بالاتر شرکت‌کنندگان وضوح بسیار بالایی فراهم کرده است که طی آن بتوان نادرترین واریانت‌ها را شناسایی کرد.

پژوهشگران جهش‌های درون ژن‌ها را که با شاخص توده بدنی (BMI) بالاتر یا پایین‌تر همراه بودند، بررسی کردند که معیار مورد قبول چاقی است. از ۱۶ ژن مرتبط با شاخص توده بدنی، پنج مورد کدکننده پروتئین‌های سطحی سلول به نام گیرنده‌های جفت‌شونده با پروتئین جی بودند. تمام این ژن‌ها در هیپوتالاموس بیان می‌شوند که منطقه از مغز است که گرسنگی و متابولیسم را تنظیم می‌کند.

واریانت‌های یکی از این ژن‌ها (GPR۷۵) بیشترین تأثیر را بر شاخص توده بدنی داشت. پژوهشگران در مجله ساینس گزارش کردند، افرادی که حامل جهش‌هایی بودند که یک نسخه از آن ژن را غیرفعال می‌کرد، به‌طور متوسط ۵٫۳ کیلوگرم کم‌وزن‌تر بودند و احتمال چاقی در آن‌ها نصف بود.

پژوهشگران برای بررسی تأثیر GPR۷۵ روی افزایش وزن، موش‌ها را به گونه‌ای مهندسی کردند که فاقد یک نسخه فعال از ژن مذکور باشند. این جوندگان تحت رژیم غذایی با چربی بالا قرار گرفتند و افزایش وزن آن‌ها در مقایسه با موش‌های گروه کنترل ۴۴ درصد کمتر بود. موش‌های اصلاح‌شده همچنین کنترل قند خون بهتری داشتند و حساسیت آن‌ها نسبت به انسولین بیشتر بود.

بااین‌حال، واریانت‌های GPR۷۵ که ژن را غیرفعال می‌کنند، فراوانی بسیار پایینی دارند: به نظر می‌رسد از هر ۳۰۰۰ نفر، یک نفر حامل آن‌ها باشد. گیلز یئو، ژنتیک‌دان کمبریج که در مطالعه مشارکت نداشت، می‌گوید:

این جهش گروه بسیار کوچکی از مردم را در سطح جهان تحت تأثیر قرار می‌دهد... این واقعیت که فقدان GPR۷۵ دارای چنین تأثیر محافظتی قوی و آشکاری در موش‌ها است، نشان می‌دهد که در مسیرهای متابولیکی مرتبط با چاقی دخیل است.

بر این اساس، دانشمندان می‌گویند GPR۷۵ می‌تواند هدف دارویی بالقوه باشد. دو مولکول وجود دارد که نشان داده شده است گیرنده‌ی GPR۷۵ را فعال می‌کنند اما داروهایی که بتوانند آن را غیرفعال کنند، می‌توانند گزینه‌های درمانی جدیدی برای بیمارانی باشند که درگیر چاقی هستند.

لوکا لوتا، همه‌گیرشناس مرکز ژنتیک ریجنران که هدایت پژوهش را بر عهده داشته است، می‌گوید: «این کار همچنین نشان می‌دهد که می‌توان این رویکرد را به صفات و بیماری‌های دیگری مانند دیابت نوع دو و اختلالات متابولیکی دیگر تعمیم داد». با‌این‌حال، برای لوس، ارزش واقعی پژوهش جدید در مقیاس توالی‌یابی آن نهفته است. او می‌گوید مطالعه جدید نشان می‌دهد که برای مطالعه بیماری‌های پیچیده‌ای مانند چاقی به اندازه نمونه بسیار بزرگی نیاز داریم.