В 2007 году несколькими группами исследователей были обнаружены мутации в гене под названием FTO, которые были тесно связаны с повышенным риском развития у людей ожирения и сахарного диабета второго типа. В дальнейшем в опытах на мышах была продемонстрирована непосредственная связь между FTO и массой тела. В итоге учёные решили, что они нашли перспективного кандидата в гены, ответственные за развитие ожирения.
Генетик Чикагского университета Марсело Нобрега (Marcelo Nóbrega) занимался поисками механизма, приводящего к развитию заболевания, когда заподозрил что-то неладное. Дело в том, что мутации, которые выделяли предыдущие исследования, располагались в некодирующих участках FTO, принимающих участие в экспрессии генов (преобразовании наследственной информации ДНК в РНК и конкретный белок). При ближайшем рассмотрении выяснилось, что эти области гена содержат элементы, характерные для лёгких, а лёгкие − это один из немногих органов, в которых FTO фактически не работает (экспрессии не происходит).
Убедившись в глобальной нестыковке, команда Нобрега вновь начала поиски “гена ожирения”, но теперь в более широкой области. В результате в причастности к развитию заболевания был заподозрен ген IRX3, который находится на расстоянии около полумиллиона пар оснований от FTO.
IRX3 кодирует белок, участвующий в регуляции экспрессии других генов. Его особенно много в гипоталамусе − области мозга, которая в том числе регулирует энергетический обмен и пищевое поведение.
Генетики внимательно рассмотрели трёхмерное изображение хромосомы, в которой присутствуют оба гена, в клетках мыши, рыбок данио-рерио и человека. Оказалось, что отрезки FTO, которые ранее связывали с ожирением, контактируют с определённым участком IRX3, а именно с его промотером.
В своей статье, опубликованной в журнале Nature, исследователи отмечают, что у людей с одной из мутаций, связанных с ожирением, активно экспрессируется в мозговой ткани именно IRX3, а не FTO. Команда также обнаружила, что вес мышей, лишённых IRX3, был на 25-30% меньше, чем у контрольной группы. Такие грызуны к тому же не набирали вес на диете с высоким содержанием жира и были более устойчивы к нарушениям обмена веществ, таким как диабет. У грызунов также наблюдалось увеличение клеток бурого жира − разновидности жировой ткани, способной быстро разрушаться, обеспечивая организм дополнительной энергией и теплом.
В пресс-релизе университета доктор Нобрега заключает: “Ген IRX3 вполне может являться основным регулятором генетических программ в клетках, где он экспрессируется. Мы крайне заинтересованы в поиске конкретных мишеней в его структуре для направленного действия лекарственных препаратов”.
Учёный также считает, что генетики должны принять во внимание опыт его группы и рассматривать более широко область возможного функционирования того или иного гена. Ведь вполне возможно, что текущие исследования ошибочны, но истина всё же где-то рядом.