Des produits amincissants implantables

Des biotechnologues de l'ETH ont construit un circuit de régulation génétique qui surveille les taux de lipides sanguins. En réaction à des valeurs excessives, il produit un messager qui signale au corps la saturation. Cela aide les souris obèses à perdre du poids.

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L'implant surveille les taux de lipides sanguins et fabrique un coupe-faim. (Graphique : Martin Fussenegger / ETH Zurich)

L'humanité a un problème de poids, et pas seulement dans les pays industrialisés : La prospérité croissante de nombreux pays d'Asie ou d'Amérique latine s'accompagne d'un mode de vie qui a de graves conséquences, au sens propre du terme. Selon l'OMS, dans de nombreux pays industrialisés, plus de la moitié des personnes sont en surpoids, et une sur trois fortement. Les personnes en surpoids ont un risque accru de développer un diabète de type 2 ou des maladies cardiovasculaires. Ces dernières sont la première cause de mortalité dans les pays industrialisés occidentaux. Les traces d'une alimentation riche en calories et en graisses ne se lisent pas seulement sur les hanches, les fesses et le ventre, mais aussi dans le sang, où circulent différentes graisses absorbées par l'alimentation. Un taux élevé de graisses dans le sang est considéré comme un facteur de risque d'infarctus du myocarde et d'accident vasculaire cérébral.

Un circuit de régulation génétique surveille les lipides sanguins

Le groupe de recherche du professeur de l'ETH Martin Fussenegger du Département des systèmes biologiques à B?le a maintenant développé un système d'alerte précoce et un traitement en un. Il s'agit d'un circuit génétique implantable, composé en majorité de composants génétiques humains. D'une part, il surveille en permanence les valeurs des graisses circulant dans le sang. D'autre part, il exerce un effet de rétroaction et produit, en réaction à des taux de lipides sanguins excessivement élevés, un messager qui donne au corps une sensation de satiété.

Pour construire ce circuit de régulation très complexe, les biotechnologues ont habilement combiné différents gènes qui produisent certaines protéines et étapes de réaction. Ils ont ensuite introduit cette construction dans des cellules humaines, qui ont à leur tour été placées dans de minuscules capsules.

Les chercheurs ont étudié des souris en surpoids engraissées avec des aliments gras. Après leur avoir implanté les capsules contenant le circuit de régulation des gènes et que celui-ci s'est activé en raison des valeurs excessivement élevées, les souris obèses ont cessé de manger. Par la suite, leur poids corporel a diminué de manière mesurable. Les taux de lipides sanguins se sont également normalisés, si bien que le circuit de régulation a cessé de former le signal de satiété.

"Nous n'avons pas mis les souris au régime, mais avons continué à mettre à disposition des animaux des aliments riches en calories 'à discrétion'", souligne Fussenegger. Les animaux auraient mangé moins, car l'implant leur signalait la sensation de satiété sur la base des taux de lipides sanguins. Les souris qui ont re?u une alimentation animale normale contenant cinq pour cent de graisse n'ont pas perdu de poids et n'ont pas non plus réduit leur consommation de nourriture, explique le biotechnologue.

Capteur pour différentes graisses alimentaires

L'un des grands avantages de la nouvelle boucle de régulation synthétique est qu'elle peut mesurer non pas un seul type de graisse, mais simultanément plusieurs graisses saturées et insaturées, animales et végétales, dans le corps. Ce développement n'est toutefois pas facilement transposable à l'homme. Il faut des années pour développer un produit correspondant. Mais Fussenegger peut tout à fait imaginer que l'on puisse un jour implanter un tel réseau de gènes chez des personnes obèses dont l'indice de masse corporelle est largement supérieur à 30, afin de les aider à perdre du poids. Fussenegger voit ce développement comme une alternative possible aux interventions chirurgicales telles que la liposuccion ou l'anneau gastrique. "Notre implant aurait l'avantage de pouvoir être mis en place sans interventions aussi lourdes". Autre avantage : il n'intervient pas dans l'évolution d'une maladie difficile à réguler, mais a un effet préventif et exploite le mécanisme naturel de satiété de l'être humain.

Ce réseau de gènes est l'un des plus complexes que Fussenegger et son groupe ont construit jusqu'à présent. Cela a été possible gr?ce aux nombreuses années d'expérience du biotechnologue dans ce domaine. C'est la première fois que lui et ses collaborateurs parviennent à construire un circuit de rétroaction aussi complexe : Il y a quelques années, ils ont fabriqué un implant qui peut également être utilisé contre la goutte via une boucle de rétroaction.

Référence bibliographique

R?ssger K, Charpin-El-Hamri G, Fussenegger M. A closed-loop synthetic gene circuit for the treatment of diet-induced obesity in mice. Nature Communications, publié en ligne le 26 novembre 2013. DOI : page externe10.1038/ncomms3825

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