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차례:
알코올, 담배, 오피오이드 또는 코카인과 같은 불법 약물과 같은 중독은 모든 약물에 중독 될 수 있습니다. 이는 유해한 사실을 알고있을지라도 개인이 통제하기가 어렵거나 불가능한 강박적인 약물 탐색 행동을 일으키는 만성 질환입니다 치명적인 결과.
장기적인 사용은 판단, 스트레스, 의사 결정 및 행동과 관련된 뇌 영역의 구조를 변화시켜 마약 갈망을 무시하기가 점점 어려워지고 있습니다.
저는 시카고 대학의 명화 (Ming Xu) 연구실에서 박사후 연구원으로서 효과적인 중독 치료법을 찾는 목표로 중독을 연구합니다. 에있는 신문에 자연 생체 공학, 우리는 마우스에서 코카인 찾기를 차단하고 그렇지 않으면 다량으로 치명적인 결과를 초래할 수있는 새로운 접근법을 개발하고 테스트했습니다.
유전자 치료가 중독을 어떻게 멈출 수 있습니까?
인간의 간과 혈액에 존재하는 BChE로 약칭하는 부티 릴 콜린 에스 터라 제 (butyrylcholinesterase)라는 천연 효소입니다. 이 효소의 일 중 하나는 코카인을 분해하여 무해한 성분으로 분해하는 것입니다. 실제로 돌연변이 인 사람 BChE (hBChE)도 있습니다. 유 전적으로 조작되어 코카인의 신진 대사를 크게 가속시킵니다. 이 슈퍼 돌연변이 효소는 코카인 중독 치료제가 될 것으로 기대됩니다. 그러나 활성 효소를 주사에 의한 중독자에게 전달하고이 효소를 살아있는 동물에서 기능 유지하는 것은 어렵습니다.
따라서 효소를 동물에게주는 대신 BChE 효소 유전자를 보유한 피부 줄기 세포를 조작하기로 결정했습니다. 이렇게하면 피부 세포가 스스로 효소를 생산하여 동물에게 공급할 수 있습니다.
우리의 연구에서, 우리는 먼저 마우스 피부 줄기 세포를 편집하고 hBChE 유전자를 통합하기 위해 유전자 편집 기술인 CRISPR을 사용했습니다. 이러한 공학적 피부 세포는 hBChE 단백질의 일관되고 높은 수준을 생산하여 분비하게됩니다. 그런 다음 우리는 실험실에서 이러한 조작 된 줄기 세포를 키웠고 성장하기 위해 며칠이 걸렸던 피부와 같은 조직의 평평한 층을 만들었습니다.
연구실에서 자란 피부가 완성되면 호스트 동물에 이식하여 세포가 상당한 양의 hBChE를 혈액에 10 주 이상 방출했습니다.
유 전적으로 조작 된 피부 이식편을 사용하여 hBChE를 숙주 생쥐의 혈류로 방출 시켰을 때 우리는 마우스가 코카인을 섭취하면 효소가 신속하게 마약을 절단하여 뇌에서 중독성 쾌락 반응을 유발할 수 있다고 가정했다.
또한보십시오: 코카인 중독은 완전히 자연 최고에 의해 정복 될 수 있습니다
코카인에 대한 "예방 접종"
코카인은 두뇌의 도파민 수치를 올리는 작용을하며 보상과 행복감을 느끼게하여 마약의 더 많은 것을 갈망하게 만듭니다.
조작 된 피부 이식편을받은 동물은 대조 동물보다 주사 된 양의 코카인을 빨리 제거 할 수있었습니다. 그들의 두뇌도 도파민 수치가 낮았다.
또한, hBChE 생성 세포의 피부 이식은 동물에게 치명적일 수있는 치사량의 코카인을 주사했을 때 치명적 과량의 비율을 50 %에서 0으로 효과적으로 줄일 수 있습니다. 동물에게 치사량이 투여되었을 때, 모든 통제 동물은 죽었고 인공 피부를받은 동물은 죽지 않았습니다. 마치 피부 이식편에서 생성 된 효소가 쥐를 코카인 과량으로 면역시킨 것과 같습니다.
우리는 hBChE 생성 세포가 코카인 추구를 막을 수 있는지 평가했다. 우리는 코카인이 풍부한 환경에서 더 많은 시간을 보냄으로써 코카인에 대한 선호를 밝혀 내기 위해 훈련 된 쥐를 사용했습니다. 동일한 투여 량 및 훈련 과정에서, 정상적인 동물은 코카인에 우선권을 얻었지만, 피부 이식편을 갖는 숙주 동물은 hBChE 세포의 피부 이식편이 코카인에 의해 유도 된 보상 효과를 효율적으로 차단한다는 것을 나타내었다. 비슷한 방식으로, 피부에서 추출한 hBChE는 25 일간의 철회 후 코카인 찾기의 재발을 효율적이고 특수하게 방해합니다.
이 유전자 치료 접근법이 인간에서 효과가 있는지 여부를 테스트하기 위해 우리는 hBChE 생산을 허용하기 위해 CRISPR에 의해 유전자 조작 된 1 차 피부 줄기 세포로부터 사람의 피부와 유사한 조직을 성장 시켰습니다.
우리는 조작 된 인간 상피 세포가 실험실과 생쥐에서 배양 된 세포에서 다량의 hBChE를 생산한다는 것을 알았습니다. 이것은 피부 유전자 치료의 개념이 향후 인간의 코카인 남용과 과량 투여에 효과적 일 수 있음을 시사한다.
인간에 대한 이러한 접근법을 적용하는 것은 중독을 차단하는 유망한 방법 일 수 있습니다. 그러나 우선, 우리는 몇 가지 부작용없이 잘 작동한다는 충분한 증거가 있어야합니다. 마찬가지로 알코올과 니코틴을 분해하는 효소로 피부 세포를 조작하는 것도이 두 약물의 중독과 남용을 억제하는 효과적인 전략이 될 수 있습니다.
이 기사는 원래 Qingyao Kong의 The Conversation에 게시되었습니다. 여기에 원본 기사를 읽으십시오.
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