Dalam beberapa dekade terakhir, nanoteknologi telah menawarkan pendekatan baru dalam bidang kesehatan.Â
Nanoteknologi memungkinkan ilmuwan untuk mempelajari mekanisme molekuler yang mendasari obesitas dengan tingkat resolusi yang tinggi, termasuk pemahaman lebih lanjut tentang jalur metabolisme, respons inflamasi, dan peran genetik dalam pengembangan obesitas.Inovasi Teknologi seperti Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats (CRISPR)-Cas9 CRISPR merupakan sejenis urutan DNA yang ditemukan dalam bakteri sebagai sistem pertahanan terhadap virus dan elemen genetik seluler lainnya. Ilmuwan kemudian mengembangkan teknologi CRISPR-Cas9 (CRISPR-associated protein 9) berdasarkan mekanisme pertahanan untuk menyunting dan memodifikasi urutan DNA. Cas9 adalah enzim yang dapat memotong dan mengedit DNA di lokasi yang ditentukan. Dengan bantuan RNA panduan (guide RNA), Cas9 dapat diarahkan untuk memotong DNA pada lokasi yang telah ditentukan secara spesifik dan memungkinkan penyuntingan gen yang kemudian memungkinkan penggantian atau penambahan sekuens DNA yang diinginkan.Â
Dengan menggunakan CRISPR-Cas9, kita dapat secara spesifik mengedit atau mengubah sekuen gen tertentu yang terlibat dalam regulasi metabolisme, sehingga mempengaruhi keseimbangan energi dan metabolisme lemak atau pengaturan nafsu makan secara spesifik. Teknologi ini memiliki potensi besar dalam pengobatan penyakit genetik, termasuk obesitas, dengan memungkinkan modifikasi gen tertentu yang terlibat dalam regulasi metabolisme atau penyimpanan lemak. Pemanfaatan gen tertentu yang memiliki efek terapeutik dalam mengatasi obesitas, seperti gen yang mengatur nafsu makan atau metabolisme lemak diantaranya :
Gen yang menghasilkan hormon pengatur nafsu makan:Â Salah satu strategi yang dapat diambil adalah mengirimkan plasmid DNA yang mengkodekan gen yang menghasilkan hormon tertentu yang terlibat dalam regulasi nafsu makan, seperti leptin atau adiponektin. Dengan meningkatkan atau menurunkan ekspresi gen-gen ini menggunakan terapi gen, kita dapat memengaruhi perasaan kenyang atau lapar pada individu yang mengalami obesitas.
Gen yang mengatur metabolisme lemak: Plasmid DNA juga dapat digunakan untuk mengirimkan gen yang terlibat dalam metabolisme lemak, seperti gen yang mengatur pembakaran lemak atau penguraian lemak dalam sel-sel tubuh.Dengan meningkatkan aktivitas gen-gen ini, kita dapat meningkatkan metabolisme lemak dan mengurangi penimbunan lemak yang berlebihan dalam tubuh.
Gen yang memodulasi aktivitas enzim terkait metabolisme: Nanopartikel dapat membawa plasmid DNA yang mengkodekan enzim-enzim tertentu yang terlibat dalam metabolisme, seperti enzim yang terlibat dalam biosintesis lipid atau penguraian glikogen. Dengan meningkatkan atau menurunkan ekspresi gen-gen ini, kita dapat mengatur jalur metabolisme yang terlibat dalam penyimpanan atau pembakaran energi, sehingga mempengaruhi berat badan.
Beberapa contoh gen yang dapat dikirimkan menggunakan plasmid DNA untuk memodulasi metabolisme lemak:
Gen yang mengatur lipolisis: Lipolisis adalah proses penguraian lemak yang tersimpan dalam sel adiposa. Gen yang mengatur aktivitas enzim-enzim yang terlibat dalam lipolisis, seperti hormon sensitif lipase (HSL) atau lipase adiposit trigliserida (Adipose trigliserida lipase- ATGL), dapat dikirimkan menggunakan plasmid DNA. Dengan meningkatkan ekspresi gen-gen ini, kita dapat meningkatkan pembakaran lemak dalam sel adiposa, sehingga mengurangi penimbunan lemak yang berlebihan.
Gen yang mengatur lipogenesis: Lipogenesis adalah proses pembentukan lemak baru dalam tubuh. Gen yang terlibat dalam regulasi lipogenesis, seperti gen yang mengkodekan enzim-enzim yang terlibat dalam sintesis lipid, dapat dimodulasi menggunakan plasmid DNA. Dengan menghambat ekspresi gen-gen ini, kita dapat mengurangi pembentukan lemak baru dalam tubuh, sehingga mengurangi akumulasi lemak yang menyebabkan obesitas.
Gen yang terlibat dalam regulasi oksidasi lemak: Oksidasi lemak adalah proses pembakaran lemak untuk menghasilkan energi. Gen-gen yang terlibat dalam regulasi oksidasi lemak, seperti gen yang mengatur transport dan oksidasi asam lemak dalam mitokondria, dapat dimasukkan ke dalam plasmid DNA.Dengan meningkatkan ekspresi gen-gen ini, kita dapat meningkatkan kapasitas tubuh untuk membakar lemak sebagai sumber energi, sehingga mengurangi penimbunan lemak yang menyebabkan obesitas.
