Генная терапия впервые вылечила мышей от кокаиновой зависимости

Молекулярные биологи из США разработали генную терапию, которая делает мышей невосприимчивыми к действию кокаина и защищает их от передозировки, разрушая все молекулы наркотика, попадающие в организм. Их выводы были представлены в журнале Nature Biomedical Engineering. 

"Мы показали, что мы можем сделать пациента "неуязвимым" для действия наркотика на протяжении очень долгого времени, трансплантировав в его кожу стволовые клетки с модифицированной ДНК. Подобный подход, в отличие от "обычной" генной терапии, несет за собой минимальный риск", — заявил Мин Сюй (Ming Xu) из университета Чикаго (США).

Кокаин был впервые выделен из листьев коки немецким химиком Альбертом Ниеманном в 1956 году. Это вещество долгое время считалось лекарственным средством и находилось в свободном обращении на протяжении второй половины 19 века. К началу 20 века наркотический характер экстракта из листьев коки стал очевиден, и к середине столетия промышленное производство и продажи кокаина прекратились.

Регулярный прием кокаина способствует развитию паранойи, чрезвычайно высокой раздражительности и склонности к суициду при лишении доступа к наркотику. Передозировка кокаином приводит к резкому росту артериального давления, проблемам с дыханием и внутримозговым кровоизлияниям, что чаще всего становится причиной смерти, так как сегодня не существует средств, позволяющих быстро удалить кокаин из крови.

Сюй и его коллеги уже несколько лет работают над созданием подобных препаратов и пытаются найти способ "научить" организм разлагать молекулы кокаина в тот момент, когда они попадают организм и тем самым защищать мозг от их действия.

Примерно десять лет назад ученые обнаружили, что подобную роль может исполнять фермент BChE, который производится клетками печени для разложения различных сложных биологических молекул, в том числе героина и кокаина. Небольшие модификации в структуре BChE резко повысили активность этого фермента по отношению к кокаину и сделали его самым перспективным средством для борьбы с этим наркотиком.

Проблема, как отмечает Сюй, заключалась в том, что молекулы новой версии BChE оказались очень нестабильными и быстро распадались при попадании в кровоток, что сделало этот белок практически бесполезным для борьбы с передозировкой кокаина и лечения зависимости.

Сюй и его коллеги решили эту проблему, воспользовавшись недавно открытым геномным редактором CRISPR/Cas9 для вставки "инструкций" по производству этих молекул в геном стволовых клеток кожи мышей.

Подобные клетки, в свою очередь, можно имплантировать в организм грызуна, где они одновременно будут исполнять свои "обычные" функции, обновляя кожу мышей, и непрерывно производить большие порции молекул BChE.

Как показали опыты на мышах, страдавших от кокаиновой зависимости, небольшие "пластыри" из подобной кожи в несколько раз снизили приток гормона удовольствия при приеме кокаина и подавили фактически все видимые поведенческие эффекты. Более того, ни один грызун не погиб при вводе смертельной дозы наркотика, тогда как все особи из контрольной группы погибли.

Этот эффект сохранялся на протяжении года после завершения всех экспериментов, что говорит о том, что подобные клетки продолжают вырабатывать фермент на протяжении крайне длительного и потенциально неограниченного периода времени.

Аналогичным образом, по словам генетиков, можно модифицировать и стволовые клетки кожи человека. Предварительные опыты такого рода уже ведутся в лаборатории Сюя, и сейчас ученые ожидают получения разрешения на ведение опытов с участием добровольцев.

Источник: ria.ru