Овисност о било којој дроги - било да је ријеч о алкохолу, дувану, опиоидима или забрањеним дрогама, попут кокаина - је хронична болест која узрокује компулсивно понашање које траже особе које тешко или немогуће контролирати, чак и кад су свјесни штетних, често смртоносних посљедица .
Дуготрајна употреба мења структуру можданих регија која је повезана са просуђивањем, стресом, одлучивањем и понашањем, чинећи све теже занемарити жудњу за дрогама.
Постдокторски сам истраживач у лабораторији Минг Ксу на Универзитету у Чикагу, где проучавамо зависност, са циљем да нађемо ефикасан лек. У раду Натуре Биомедицал Енгинееринг описујемо нови приступ који смо развили и тестирали, а који блокира тражење кокаина код мишева и заправо их штити од великих доза које би иначе биле смртоносне.
Како генетска терапија може зауставити зависност?
Присутна у људској јетри и крви је природни ензим који се назива бутилилхолинестераза, а који скраћујемо као БЦхЕ. Један од послова овог ензима је разбијање или метаболизам кокаина на неактивне, безопасне компоненте. У ствари, чак постоји и мутирани човеков БЦхЕ (хБЦхЕ), за који је генетски конструисан да знатно убрза метаболизам кокаина. Очекује се да ће овај супер мутирани ензим постати терапија за лечење зависности од кокаина. Међутим, давање активног ензима овисницима убризгавањем и одржавање овог ензима у живим животињама је изазовно.
Дакле, уместо да дајемо ензим животињама, одлучили смо да инжењеримо матичне ћелије коже које носе ген за БЦхЕ ензим. На овај начин ћелије коже би могле да саме производе ензим и снабдевају животињу.
У нашој студији смо први пут користили технику уређивања гена ЦРИСПР да бисмо изменили матичне ћелије коже миша и уградили хБЦхЕ ген. Ове инжењерске ћелије коже произвеле су конзистентне и високе нивое хБЦхЕ протеина, који су потом излучивале. Затим смо узгајали ове инжењерске матичне ћелије у лабораторији и створили раван слој ткива налик кожи, коме је требало неколико дана да нарасте.
Након што је лабораторијска кожа довршена, пресадили смо је у животиње домаћине где су ћелије више од 10 недеља ослобађале значајне количине хБЦхЕ у крв.
Генским инжењерским графтом коже који ослобађа хБЦхЕ у крвоток домаћих мишева, ми смо хипотетирали да ће миш, уколико конзумира кокаин, брзо уситнити лијек прије него што може изазвати одговор овисности о задовољству у мозгу.
"Имунизирајући" против кокаина
Кокаин делује тако што подиже ниво допамина у мозгу што резултира осећајем награде и еуфорије, што покреће жудњу за већим бројем дроге.
Животиње које су примиле технички графт коже биле су у стању да очисте убризгаване количине кокаина брже од контролних животиња. Њихов мозак је такође имао нижи ниво допамина.
Штавише, кожни графтови ћелија које производе хБЦхЕ могу ефикасно смањити стопу смртоносне предозирања са 50 процената на нулу када су животињи убризгане велике, потенцијално смртоносне дозе кокаина. Када су животиње добиле смртоносну дозу, све контролне животиње су угинуле, док ниједна од животиња које су примиле инжењеријску кожу није пропала. Било је као да је ензим који је произвео кожни графт имунизирао мишеве против предозирања кокаином.
Затим смо проценили да ли ћелије које производе хБЦхЕ могу да се заштите од развоја који тражи кокаин. Користили смо мишеве који су обучени да открију своју склоност кокаину проводећи више времена у окружењу богатом кокаином. Под истим поступцима дозирања и тренирања, нормалне животиње стекле су предност кокаину, док домаће животиње са кожним графтом нису показале такву склоност, што указује да кожни графт хБЦхЕ ћелија ефикасно блокира ефекат награђивања изазван кокаином. На сличан начин, хБЦхЕ добијен из коже ефикасно и специфично омета поновну употребу кокаина након 25 дана повлачења.
Да бисмо тестирали да ли ће овај приступ генске терапије деловати на људима, узгајали смо људско ткиво на кожи из примарних матичних ћелија коже које је ЦРИСПР генетски уредио како би се омогућила производња хБЦхЕ.
Били смо охрабрени да видимо да инжењериране ћелије људске епидерме производе велике количине хБЦхЕ у ћелијама култивисаним у лабораторији и у мишева. Ово сугерише да концепт генске терапије коже може бити ефикасан у будућности за лечење злоупотребе и предозирања кокаином код људи.
Прилагођавање овог приступа људима могао би бити обећавајући начин за блокирање овисности. Али прво морамо имати довољно доказа да добро делује са мало нуспојава. Исто тако, инжењеринг ћелија коже ензимима који разграђују алкохол и никотин могу бити ефикасна стратегија за сузбијање зависности и злоупотребе ова два лека.
Овај чланак је првобитно објављен у часопису Тхе Цонверсатион.
Кингиао Конг, постдокторски истраживач на Одељењу за анестезију и критичну негу Универзитета у Чикагу
