ИИ помог найти «натуральный Оземпик»

Препараты на основе семаглутита, такие как «Оземпик», стали прорывом в лечении ожирения. Они помогают снизить аппетит и массу тела, но могут вызывать побочные эффекты — тошноту, трудности с опорожнением кишечника и другие проблемы с пищеварением. Кроме того, во время похудения человек может терять не только жир, но и мышечную массу.

Семаглутид имитирует действие натурального гормона GLP-1, который участвует в регулировании аппетита и уровня сахара в крови. Однако рецепторы, на которые он воздействует, находятся не только в мозге, но и в кишечнике, поджелудочной железе и других органах. Поэтому действие препарата не ограничивается подавлением чувства голода.

GLP-1 относится к пептидным гормонам. Они образуются, когда специальные ферменты расщепляют большие белковые молекулы на меньшие фрагменты — пептиды. Некоторые из этих фрагментов становятся гормонами, которые регулируют различные процессы в организме, в том числе обмен веществ и аппетит.

Проблема в том, что при расщеплении белков может образовываться огромное количество пептидов. Определить, какие из них имеют важные биологические функции, а какие являются просто побочными продуктами расщепления, чрезвычайно сложно.

Как пишет Science Daily, исследователи из Стэнфордского университета решили поискать среди них новые вещества, способные регулировать аппетит. Они сосредоточились на ферменте, который участвует в образовании GLP-1 и других пептидных гормонов.

Чтобы не проверять сотни тысяч возможных молекул по отдельности, ученые разработали алгоритм искусственного интеллекта Peptide Predictor. Он проанализировал около 20 тысяч человеческих генов, которые кодируют белки, и помог найти 373 белка, из которых могли образоваться 2683 различных пептида.

Из них исследователи отобрали для лабораторных испытаний сотню веществ, в том числе уже известный гормон GLP-1. Ученые проверяли, как эти молекулы влияют на активность нервных клеток.

Наиболее интересный результат показал ранее неизвестный пептид всего из 12 аминокислот, который назвали BRP (BRINP 2‑related peptide). Он увеличивал активность нервных клеток в десять раз по сравнению с контрольными образцами. Для сравнения, GLP-1 увеличивал ее втрое.

Но может ли BRP не только активизировать нейроны, но и влиять на аппетит?

Что показали исследования

Чтобы это проверить, ученые ввели BRP мышам и карликовым свиньям. Последние более точно отражают метаболизм и пищевые привычки человека, чем мыши. В течение часа после инъекции животные съедали до 50% меньше еды, чем обычно.

В следующем эксперименте мыши с ожирением получали препарат ежедневно в течение двух недель. За это время они потеряли в среднем три грамма веса, тогда как мыши из контрольной группы, наоборот, набрали около трех граммов. При этом почти весь потерянный вес приходился на жир, а не на мышцы. У животных также улучшились показатели усвоения глюкозы и реакции организма на инсулин.

Особенно интересно, что исследователи не выявили существенных изменений в двигательной активности, потреблении воды, поведении, связанном с тревожностью, и работе кишечника.

Возможно, дело в том, что BRP действует иначе, чем семаглутид. Согласно исследователям, молекула влияет преимущественно на гипоталамус — небольшой отдел мозга, который участвует в регулировании голода и обмена веществ. При этом она активизирует другие нейронные механизмы, чем GLP-1. Такое более избирательное действие теоретически может помочь избежать части побочных эффектов, характерных для существующих препаратов для похудения.

Что дальше?

Однако пока BRP испытывали только на животных. Неизвестно, будет ли молекула так же эффективно снижать аппетит у людей и действительно ли вызывает меньше побочных эффектов.

Ученым также еще предстоит выяснить, с какими именно клеточными рецепторами взаимодействует BRP и как продлить действие молекулы в организме. Пептиды могут довольно быстро разрушаться, поэтому без дополнительных разработок препарат, возможно, придется вводить слишком часто.

Исследователи уже готовят следующий этап — испытания на людях. Только они покажут, сможет ли BRP стать настоящей альтернативой оземпику.

• 0
• 0
• 0
• 0
• 0
• 0
• 0
• 0