Новости и мнения

Патч для кожи, отредактированный генами, предотвращает передозировку кокаина у мышей

Благодаря встроенному источнику мощного кокаинового фермента трансплантат также может обуздать зависимость.

Здесь есть никотиновые пластыри, помогающие бросить курить, и вот что: патчи из реальной кожи, генетически сконструированные для выработки фермента, который переваривает кокаин, и, при пересадке мышам, вооружают их против смертельно опасных доз препарата. Сегодня в « Биомедицинской инженерии природы» (17 сентября) появляется исследование по стратегии удаления пятен на коже, которое, как надеются авторы, когда-нибудь может привести к лечению зависимости и предотвращению передозировок у людей .

«Кокаиновая зависимость очень распространена. , , но сейчас нет никакого лечения, которое могло бы предотвратить или вызвать привыкание, или [лечить] передозировку кокаина – не было одобренного FDA препарата », – говорит Сяоян Ву , исследователь стволовых клеток в Университете Чикаго и соавтор исследования.

Команда Ву ранее использовала редактирование гена CRISPR для создания кожного пластыря с клетками, которые производили инсулин для мышей с диабетом, и он задавался вопросом, может ли этот принцип работать и на кокаиновую зависимость. Согласно одному опросу , более 900 000 американцев злоупотребляют наркотиками. Поэтому Ву объединился с Минг Сюй , исследователем зависимости в Чикагском университете, чтобы провести эксперимент.

Люди, естественно, производят фермент бутирилхолинэстеразу, которая расщепляет кокаин, но исследовательская группа хотела что-то более мощное для своих кожных трансплантатов. Таким образом, они использовали улучшенную форму белка, которую разработала другая группа, которая в 4400 раз превосходила гидролизующую кокаин активность по сравнению с исходной. Исследователи из Чикагского университета использовали CRISPR для вставки гена для усиленного белка в эпидермальные стволовые клетки кожи от мышей, высевали клетки на круглые, 1-сантиметровые участки лесов, а затем трансплантировали ткань мышам, зависимым от кокаина ,

Один вопрос в голове У заключался в том, будет ли метод работать так же, как для введения относительно большой модифицированной бутирилхолинэстеразы в кровоток, как это было для инсулина, который сравнительно мал. Но эксперимент удался: через две недели после их трансплантации доза кокаина, которая в противном случае была бы смертельной, не оказала заметного влияния на мышей – очевидно, фермент расщеплял лекарство до того, как большая его часть, если таковая вообще была, могла достичь их. мозги. И ранее зависимые мыши с пластырем больше не проявляли предпочтения области своего вольера, которую они научились ассоциировать с приемом кокаина. Пластыри продолжали вносить фермент до конца эксперимента, через 10 недель после трансплантации.

Интересно, что не ясно, что результаты имеют значение для лечения людей с расстройствами, связанными с токсикоманией, говорит Мэри Джинн Крик , исследователь наркомании в университете Рокфеллера, который не был вовлечен в проект. Прошлые исследования по лечению наркомании путем ускорения распада кокаина показали, что этот подход «может быть осуществимым, но он не будет эффективным, поскольку потребители кокаина будут просто потреблять все больше и больше и больше кокаина», говорит она, добавляя, что более убедительным планом исследования было бы дать мышам возможность самостоятельно вводить препарат в течение 10 дней или более, чтобы оценить, заинтересованы ли они в этом. Что касается предотвращения передозировки, случаи, связанные с использованием только кокаина, «невероятно редки», отмечает она. Как правило, другие препараты также участвуют.

Я предполагаю, что человек должен был бы использовать действительно очень большие количества кокаина, чтобы получить эффект.

Мин Сюй, Чикагский университет

Сюй пишет в электронном письме The Scientist, что группа планирует провести тесты на самостоятельное управление, которые описывает Крик, хотя на основании того, что они видели до сих пор с мышами с привитой кожей, «я думаю, что человек должен был бы [к] используйте действительно большие количества кокаина, чтобы получить эффект ». Он думает, что поведение мышей, ищущих наркотики, со временем исчезнет, ​​но« нам не терпится узнать самих себя ».

Томас Костен , психиатр Бэйлорского медицинского колледжа, который работает над лечением зависимости и не принимал участия в исследовании, согласен с тем, что может быть проблемой, что люди, зависимые от кокаина, будут принимать больше препарата, чтобы компенсировать действие фермента, но он предполагает, что Эскалация может быть решена путем сочетания лечения с кокаин-связывающим антителом; он исследовал подобную стратегию в своей собственной работе. Сочетание этих двух факторов: «Вы не можете вселить кокаин в грызуна достаточно быстро, чтобы получить какой-либо эффект, – объясняет он, – потому что антитело быстро удерживает [кокаин], поэтому оно не может попасть в мозг, а затем фермент постоянно вытягивает его из антитела и снова высвобождает антитело, превращая кокаин в неактивный метаболит ».

Другая вероятная проблема, связанная с переводом лечения на людей, заключается в том, что если пациенты «не получают много от кокаина, они, вероятно, пойдут на что-нибудь другое», – говорит Цзяньго Чэн , врач и исследователь по лечению боли в клинике Кливленда, который не принимал участия в исследовании. , «С научной точки зрения это действительно впечатляет и вдохновляет; с точки зрения ухода за пациентом, он может предложить опцию – инструмент – для тех, кто полон решимости отучить или избавиться от своего аддиктивного поведения, но это не очень распространено ».

Y. Li и соавт. «Эпидермальные стволовые клетки кожи, отредактированные геномом, защищают мышей от поведения, направленного на поиск кокаина и передозировки кокаина», Nat Biomed Eng , doi: 10.1038 / s41551-018-0293-z, 2018.

Исправление (21 сентября): в первоначальной версии этой статьи указывалось на принадлежность Томаса Костена к Университету Бэйлор, а не к Медицинскому колледжу Бэйлор. Ученый сожалеет об ошибке.

Обсуждение

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *