Како се кокаинска жудња може блокирати генетски модификованим кожним трансплантатима

Овисност о било којој дроги - било да се ради о алкохолу, дувану, опиоидима или недозвољеним дрогама, као што је кокаин - је хронична болест која узрокује компулзивно понашање у потрази за дрогом које појединци сматрају тешким или немогућим за контролу, чак и када су свјесни штетног, често смртоносне последице.

Дуготрајна употреба мења структуру можданих региона повезаних са проценом, стресом, доношењем одлука и понашањем, због чега је све теже игнорисати жудњу за дрогом.

Ја сам постдокторски истраживач у лабораторији Минг Ксу на Универзитету у Чикагу, гдје проучавамо овисност, с циљем проналажења дјелотворног лијека. У новинама Натуре Биомедицал Енгинееринг описујемо нови приступ, који смо развили и тестирали, који блокира тражење кокаина у мишева и заправо их штити од високих доза које би иначе биле смртоносне.

Како генска терапија може зауставити овисност?

Присутна у људској јетри и крви је природни ензим назван бутирилколинестераза, који скраћујемо као БЦхЕ. Један од радних задатака овог ензима је разбијање или метаболизам кокаина у неактивне, безопасне компоненте. У ствари, постоји чак и мутирани хумани БЦхЕ (хБЦхЕ), који је генетски конструисан да значајно убрза метаболизам кокаина. Очекује се да ће овај супер мутантни ензим постати терапија за лијечење овисности о кокаину. Међутим, давање активног ензима овисницима путем ињекције и одржавање овог ензима у живим животињама је изазовно.

Дакле, уместо да дамо ензим животињама, одлучили смо да направимо матичне ћелије коже које су носиле ген за ензим БЦхЕ. На тај начин ћелије коже би могле сами да производе ензим и снабдевају животињу.

У нашој студији, прво смо користили ЦРИСПР технику за уређивање гена да уредимо матичне ћелије мишје коже и укључимо хБЦхЕ ген. Ове инжењерске ћелије коже су произвеле конзистентне и високе нивое хБЦхЕ протеина, који су затим излучене. Тада смо узгајали ове створене матичне ћелије у лабораторији и створили равни слој ткива сличног кожи, за који је требало неколико дана да расту.

Када је кожа која је израсла у лабораторију била комплетирана, пресадили смо је у животиње домаћине где су ћелије ослобађале значајне количине хБЦхЕ у крв више од 10 недеља.

Са генетски модификованим кожним трансплантатом који ослобађа хБЦхЕ у крвоток мишева домаћина, претпоставили смо да ће, ако миш користи конзумацију кокаина, ензим брзо исећи лек пре него што може изазвати реакцију задовољства у мозгу.

Види такође: зависност од кокаина може се освојити потпуно природном висином

“Имунизација” против кокаина

Кокаин функционише тако што повећава ниво допамина у мозгу, резултирајући осећајем награде и еуфорије, који изазивају жељу за већим бројем лека.

Животиње које су примиле инфицирани кожни графт су биле у стању да очисте убризгане количине кокаина брже од контролних животиња. Њихови мозгови су такође имали нижи ниво допамина.

Штавише, кожни трансплантати ћелија које производе хБЦхЕ могу ефективно смањити брзину предозирања са 50% на нулу када су животиње убризгане са високом, потенцијално смртоносном дозом кокаина. Када је животињама дата смртоносна доза, све контролне животиње су умрле, док ниједна животиња која је добила инжењерску кожу није нестала. Било је то као да је ензим који је произведен од кожног трансплантата имунизирао мишеве против предозирања кокаином.

Затим смо проценили да ли ћелије које производе хБЦхЕ могу заштитити од развоја тражења кокаина. Користили смо мишеве који су обучавани да открију своју склоност ка кокаину тако што су више времена проводили у окружењу богатом кокаином. У истим процедурама дозирања и тренинга, нормалне животиње су имале предност код кокаина, док животиње домаћини са коштаним трансплантатом нису показивале такву преференцију, што указује да кожни трансплантат хБЦхЕ ћелија ефикасно блокира ефекат награђивања изазваног кокаином. На сличан начин, хБЦхЕ који се добија кожом ефикасно и специфично нарушава понављање трагања за кокаином након 25 дана одустајања.

Да бисмо тестирали да ли ће приступ генске терапије функционисати код људи, узгајали смо ткиво слично људској кожи из примарних матичних ћелија коже које је генетски уредио ЦРИСПР да би омогућили производњу хБЦхЕ.

Били смо охрабрени да видимо да су пројектоване људске епидермалне ћелије произвеле велике количине хБЦхЕ у ћелијама које су култивисане у лабораторији и код мишева. Ово сугерише да концепт генске терапије коже може бити ефикасан у лечењу злоупотребе кокаина и предозирања код људи у будућности.

Прилагођавање овог приступа људима може бити обећавајући начин за блокирање зависности. Али прво, морамо имати довољно доказа да добро ради са неколико нуспојава. Исто тако, инжењерске ћелије коже са ензимима који деградирају алкохол и никотин могу бити ефикасна стратегија за сузбијање зависности и злоупотребе ова два лијека.

Овај чланак је првобитно објављен на Тхе Цонверсатион би Кингиао Конг. Прочитајте оригинални чланак овде.