Pour une solide preuve de concept, une équipe de scientifiques dirigée par Martin Fussenegger de l'École technique supérieure suisse de Zurich (ETH) a développé un système de traitement du diabète de type 2 chez la souris en buvant de grandes quantités de café. En fait, lorsque les animaux boivent du café (ou toute autre boisson contenant de la caféine, comme le thé), un système génétique artificiel est activé dans les cellules implantées chez la souris dans la cavité abdominale. Cela conduit à la production d'une hormone qui augmente la production d'insuline, abaissant ainsi la glycémie.
Les scientifiques notent que les biologistes impliqués dans le développement de systèmes génétiques artificiels recherchent depuis longtemps de tels inducteurs qui pourraient déclencher la génétique artificielle. Mais les versions précédentes des inducteurs avaient des problèmes. Il s'agit notamment des antibiotiques, qui peuvent stimuler la résistance aux médicaments des bactéries, et des additifs alimentaires qui peuvent avoir des effets secondaires. La caféine est non toxique, bon marché à fabriquer et ne se trouve que dans certaines boissons comme le café et le thé. Ces boissons sont très populaires et plus de deux milliards de tasses de café sont consommées chaque jour dans le monde.
Un élément clé du système est cette protéine qui peut répondre à la présence de caféine dans le sang. Pour ce faire, les chercheurs ont utilisé des anticorps produits par le corps du chameau capables de détecter la caféine. En présence de caféine, cet anticorps - aCaffVHH - se lie à la caféine puis se dimérise. En d'autres termes, deux aCaffVHH se rejoignent, pinçant ensemble la molécule de caféine. Les chercheurs ont combiné la moitié de la protéine avec un anticorps et l'autre moitié avec un deuxième anticorps, puis les anticorps peuvent former une protéine fonctionnelle complète lorsqu'ils se dimérisent. Ainsi, les scientifiques ne pouvaient activer cette protéine qu'avec une dimérisation induite par la caféine.
Le plus sensible à la caféine était le système qui utilisait le régulateur EpoR, qui devient actif lorsqu'il se dimérise et induit un facteur de transcription appelé STAT3. Comme tous les facteurs de transcription, STAT3 fonctionne en liant des bits spécifiques d'ADN pour contrôler l'expression génique.
Les scientifiques ont construit un segment de liaison à STAT3 dans les cellules souches qui entraîne un gène codant pour une hormone humaine synthétique appelée GLP-1, ou peptide-1 de type glucagon. Cette hormone amène le corps à produire sa propre insuline, qui à son tour abaisse la glycémie. Le GLP-1 synthétique est considéré comme un traitement potentiel du diabète de type 2, caractérisé par une glycémie élevée et une production insuffisante d'insuline. Cette maladie touche plus de 400 millions de personnes dans le monde.
Les chercheurs ont emballé ces cellules souches productrices de GLP-1 dans une capsule perméable, puis ont placé la capsule dans la cavité corporelle de souris atteintes de diabète de type 2. Après des doses quotidiennes de café chez des souris diabétiques, les taux de sucre dans le sang étaient similaires à ceux des souris en bonne santé. Ils avaient également des niveaux d'insuline sanguine beaucoup plus élevés que les souris diabétiques sans implant produisant du GLP-1.
Il est important de noter que la consommation quotidienne de caféine n'a pas causé de problèmes chez les souris, comme une augmentation du rythme cardiaque ou une glycémie dangereusement basse. Les chercheurs ont également noté que les boissons décaféinées n'activaient pas le système.
Les scientifiques sont optimistes et suggèrent même qu'avec des ajustements ultérieurs, ils peuvent créer des systèmes personnalisés pour correspondre aux préférences de chaque patient en matière de consommation de caféine.
Vidéo promotionelle:
Les résultats de la recherche ont été publiés dans Nature Communications.
Cerf-volant Serg
