单次DNA注射即可达到长效减肥和控制血糖


打一针管十周?减肥针要变天!单次注射 DNA 遗传指令即可达到减轻体重和控制血糖的效果,其持续时间比 Ozempic 和 Wegovy 等减肥药物长达 10 倍​​。这有望使重复给药成为可能。

打针一次,管用十周?科学家搞出新型DNA减肥法

维斯塔研究所的科学家搞出一个新花样,用一段环状DNA当“配方”,打一针就能让实验小鼠减肥控血糖,效果持续长达70天。这招比现在流行的减肥针狠多了,后者得每周挨一针。如果人体试验成功,我们可能就告别“今天忘打针”的烦恼了。但这不是魔法,这是把人体细胞变成小药厂,让它们自己生产药物。不过搞笑的是,我们现在连这些药到底怎么工作的都没完全搞明白,科学家自己都承认“还有很多不知道”。

减肥针好用但烦人,科学家想了个土办法

现在的减肥神药,比如那个谁都知道的“欧糖批”和“胃高维”,其实是模仿我们身体里两种天然激素。这些激素叫做“肠促胰岛素”,一个叫GLP-1,一个叫GIP,听着跟密码似的。它们的工作就是告诉你的大脑“你吃饱了”,顺便叫你的胰腺赶紧多分泌胰岛素来降血糖。这套系统本来运转得挺溜,可惜天然激素在人身体里存活时间短得可怜,几分钟就没了。

药厂为了让药效持久点,费了老鼻子劲改造分子,最后搞出需要每周打一针或者每天吃一片的版本。问题来了,现实里大家总是会忘记打针,或者嫌麻烦干脆不打了,结果体重反弹比过山车还快,血糖又开始坐过山车。这就跟办健身卡一样,办的时候雄心壮志,两周后就当书签用了。科学家琢磨,要是能一针解决问题,那不就牛逼了吗。

“我们想干的事其实很简单,就是一针下去,让它管用很久,”研究的第一作者加里博士说。她和团队用的办法不是直接输送药物,而是输送一张“配方”。这个“配方”是一小段环状DNA,叫做“质粒”。把它打进肌肉里,再用电击一下,就能让细胞把这配方吞进去,按照上面写的开始生产药物蛋白。说白了就是把你的肌肉细胞改造成一个微型制药车间,而且这个车间只要不倒闭,就能一直生产。

把细胞改成药厂,这招其实不是头一回

维斯塔研究所的韦纳实验室搞这套DNA电穿孔平台已经有些年头了,而且不是纸上谈兵。他们之前就用这招把生产抗体的DNA配方打进人体里,用来对付新冠病毒。在一期临床试验里,病人体内持续生产两种抗体超过72周,也就是快一年半。这说明人体当药厂这件事,是行得通的。

加里博士和团队就是把这套现成的快递系统拿来,换了个新的配方。他们设计了一段DNA指令,让细胞生产改造过的长效GLP-1和GIP激素。他们还在这段指令里加了一段“抗体尾巴”,相当于给生产的药物装了个隐形斗篷,让它在身体里不会被快速清除掉。这招很鸡贼,因为现在的减肥针之所以要每周打,就是因为药物本身会被身体迅速分解。他们这个设计专门针对这个问题下手。

在糖尿病小鼠模型里做实验,打了一针他们的“pLincretins”配方后,小鼠血液里能检测到肠促胰岛素长达70天。与此同时,它们的体重和血糖都乖乖降下来了。最骚的是,他们拿自己的产品和司美格鲁肽直接PK。用司美格鲁肽的小鼠,一停药就开始反弹,就跟节食完报复性吃火锅一样。而接受他们单次注射的小鼠,在观察期结束后,体重和血糖依然保持得不错。这对比简直公开处刑。

AI帮忙搓了个新分子,效果也顶住了

这帮科学家没闲着,他们又玩了个更高级的。他们用AI辅助的结构建模,加上一种叫“合成共有设计”的方法,从头搓出来一个全新的分子,取名叫“pSynCretin”。这玩意儿怎么来的呢?他们把GLP-1、GIP,还有现有的肠促胰岛素药物拿出来,找到它们共有的结构模块,然后把这些碎片拼在一起,造出一个全新的蛋白质。这个新蛋白质能同时激活GLP-1和GIP两个受体,原理上有点像礼来的替尔泊肽。

你可以想象成一个厨师,把宫保鸡丁和鱼香肉丝的配料混在一起,发明了一道新菜,而且这道菜同时满足两种口味的人。这个新分子也不负众望,单次注射同样让小鼠实现了持续的体重下降。这说明他们的设计思路是可以复制的,不是在某个分子上瞎猫碰上死耗子,而是掌握了一套可以自己造新药的方法论。

加里博士团队现在不光盯着减肥和血糖,他们开始琢磨别的事了。因为临床数据显示,那些用肠促胰岛素药物的病人,不但体重降了,连关节炎和牛皮癣这类慢性炎症也意外好转了。这就奇怪了,一个管血糖管食欲的药,怎么还能管关节痛和皮肤病?这背后肯定有更深层的东西,可能是代谢和免疫系统之间有着我们不知道的“秘密热线”。

他们现在就在追这条线,想搞清楚这些分子在体重和血糖之外到底还在身体里捣鼓些什么。用DNA平台来研究这个,可以精准控制药物释放的时间和剂量,比天天打针或者吃药方便太多了,简直是做基础研究的利器。而且从这个角度看,这些所谓的“减肥神药”可能只是它们副作用的冰山一角,真正的主菜可能还没上桌。

工具箱一旦到手,能造的东西就多了

加里博士提到一个更酷的视角,她说一旦有了这个“工具箱”,就可以从头设计以前不存在的蛋白质,让它们做我们想让它们做的事。这个DNA递送平台可以装进去的“配方”不限于肠促胰岛素,任何需要长期在体内存在的治疗性蛋白,理论上都可以打包进去。比如某些生长激素、凝血因子,或者某些需要长期使用的抗体类药物。

这就像你买了个打印机,不只能打印照片,还能打印文档、海报、图表。这个DNA平台就是一个递送打印机,你给它什么“文件”,它就帮你打印什么“产品”。当然,现阶段还是在动物身上做实验,离上人体还有距离。而且就算上了人体,搞不好也会面临个体差异问题,有些人细胞可能不那么乐意当药厂,或者生产出来的东西效率不一样。

不过方向是对的,至少提供了一个新的思路:与其反复给药,不如让身体自己搞定。这跟我们以前聊的那种“代码即法律”的想法有点像,在这个语境下,“DNA即工厂”。你把指令写进去了,剩下的工作就交给细胞自动执行。只是细胞这个执行者有时候不太靠谱,可能会偷懒,也可能会误解指令,这就是后面要慢慢研究的事了。

总的来看,这项研究最骚的地方不是它造了个多牛的减肥药,而是它提供了一种新的思路和工具。我们之前觉得药就得是化学分子,一瓶一瓶吃,一针一针打。现在有人告诉我们,药也可以是一段信息,一段代码,打进身体里让细胞自己编译。这种从“输送物质”到“输送信息”的转变,才是真正让人细思极恐的地方。你以为你在打针,其实你在给细胞安装APP。

 我们总以为未来药物是更精密的化学分子,结果科学家告诉我们,未来药物可能是一段叫DNA的代码,让你的细胞自己当车间主任。我们操心打针频率,科学家操心怎么给细胞装新APP。

作者单位背景: 美国维斯塔研究所疫苗与免疫治疗中心