Alexander Vitkovski (alev_biz) wrote,
Alexander Vitkovski
alev_biz

Генно-модифицированная кожа защитила мышей от кокаиновой зависимости

Исследователи предложили использовать генно-модифицированные клетки кожи для постоянной продукции фермента, разрушающего кокаин непосредственно в организме.

Генно-модифицированная кожа защитила мышей от кокаиновой зависимости

В эксперименте на мышах кожный имплантат, продуцирующий «усиленную» бутирилхолинэстеразу, нормализовал поведение зависимых животных и защитил их от передозировки наркотиком. Авторы статьи, опубликованной в Nature Biomedical Engineering, отмечают, что подобные имплантаты можно использовать для продукции разных терапевтических белков, а не только бутирилхолинэстеразы.



Хроническое употребление кокаина приводит к нарушению системы вознаграждения в головном мозге, что влечет формирование устойчивой зависимости, от которой очень сложно вылечиться. Эффективных фармацевтических способов лечения кокаиновой зависимости не существует, однако в качестве такого средства ученые рассматривают модифицированную бутирилхолинэстеразу. Этот фермент в норме разрушает нейромедиатор ацетилхолин и обладает слабым сродством к кокаину, но его специально отобранные мутантные формы работают в несколько тысяч раз лучше. Смысл лечения с применением фермента заключается в том, что бутирилхолинэстераза просто расщепляет кокаин и не дает ему подействовать.

При внутримышечном или внутривенном введении фермент быстро разрушается в организме, поэтому оказался неэффективным для лечения зависимости, однако по-прежнему рассматривается как средство лечения передозировки. В новой работе исследователи из университета Чикаго предложили постоянно экспрессировать мутантную бутирилхолинэстеразу в организме в модифицированных клетках кожи с встроенным геном фермента.

В эксперименте на мышах у новорожденных животных взяли стволовые клетки кожи, и при помощи CRISPR-Cas9 встроили в геном клеток ген мутантной бутирилхолинэстеразы. После этого из модифицированных клеток вырастили кусочки кожи и имплантировали их мышам. Оказалось, что такие имплантаты обеспечивают постоянную концентрацию фермента в крови, достаточно высокую, чтобы снизить концентрацию введенного кокаина и нейтрализовать его эффект. Кожные имплантаты при этом эффективно защитили мышей от развития зависимости — у них не возрастала внеклеточная концентрация дофамина в мозге, и они не проявляли повышенного интереса к той клетке, где получали кокаин, в отличие от контрольных мышей. Кроме того, имплантаты снизили смертность животных при передозировке.

В отдельном эксперименте ученые встроили ген бутирилхолинэстеразы в человеческие стволовые клетки кожи, вырастили из них кожу, подсадили ее мышам и подтвердили, что фермент синтезируется и у них. Авторы предполагают, что этот подход вскоре можно будет проверить и на людях, так как экспериментальная терапия с искусственно выращенной кожей, в том числе из клеток с измененным геномом, для некоторых заболеваний уже дошла до клиники. К примеру, мы рассказывали о случае излечения мальчика с буллезным эпидермолизом, которому вырастили новую кожу из генно-модифицированных стволовых клеток.

Ранее та же исследовательская группа использовала генно-модифицированную кожу для лечения у мышей приобретенного ожирения и диабета. В данном случае клетки эпидермиса продуцировали глюкагон-подобный пептид-1 (GLP-1), который регулирует концентрацию глюкозы в крови.

Автор: Дарья Спасская





Ссылка на источник

Tags: биотехнология, генная инженерия, медицина, физиология
Subscribe

Posts from This Journal “биотехнология” Tag

Buy for 30 tokens
В Республике Башкортостан сохраняется дефицит иммуноглобулина человека против клещевого энцефалита. Об этом «ФВ» сообщила генеральный директор аптечной сети «Фармленд» Аделя Кальметьева. По данным регионального управления Роспотребнадзора, по состоянию на 16 июня в…
  • Post a new comment

    Error

    Anonymous comments are disabled in this journal

    default userpic

    Your IP address will be recorded 

  • 0 comments