Искусственная кожа против наркотиков

Кожная заплатка с антинаркотическим ферментом избавляет от кокаиновой зависимости - правда, пока только мышей.
Исследователи из Чикагского университета предлагают своеобразный способ борьбы с наркотической зависимостью - с помощью заплаток генетически модифицированной кожи.





Одна из клеток кожи - кератиноцит эпидермиса. (Фото: ZEISS Microscopy / Flickr.com)
 
Как известно, не так давно у биотехнологов появился весьма эффективный инструмент для того, чтобы вносить в геном нужные поправки - инструмент под названием CRISPR (о котором мы неоднократно писали). С помощью CRISPR можно вставить в ДНК клеток кожи гены, которые кодируют те или иные белки, а потом, дождавшись, когда кожные клетки сформируют нужный кусок кожи, пересадить их на тело.
 
Ранее Сяоян У (Xiaoyang Wu) и его коллеги уже проделывали подобные эксперименты, заставляя клетки кожи синтезировать инсулин, так что пересаженная заплатка помогала поддерживать нормальный уровень сахара в крови мышей с диабетом. Теперь же вместо инсулина в клетки кожи решили внедрить ген бутирилхолинэстеразы - фермента, разрушающего кокаин. Этот фермент у нас есть и так, он работает с разными веществами, а молекула кокаина просто похожа на те молекулы, которыми бутирилхолинэстераза занимается. Однако тот фермент, что есть у нас, не очень активен, по крайней мере, в отношении кокаина. Зато есть его улучшенная лабораторная версия, которая расщепляет наркотик в 4400 раз эффективнее.
 
Бутирилхолинэстераза намного крупнее, чем инсулин, и были сомнения в том, что клетки кожи, которые обычно его не синтезируют (в норме фермент образуется в печени), смогут с ним справиться. Однако, как говорится в статье в Nature Biomedical Engineering, пересаженная антикокаиновая кожа работала, как надо: через две недели после пересадки мыши спокойно переносили ту дозу наркотика, которая раньше их в буквальном смысле убивала.
 
Вообще по животным даже не было заметно, что им дают наркотик; очевидно, фермент расщеплял его еще до того, как он достигал нервных клеток мозга. Более того, те мыши, которые были зависимы от кокаина, быстро утрачивали к нему интерес: они переставали настойчиво прибегать в то место, где им обычно выдавали дозу. Эксперимент длился 10 недель, и все это время антикокаиновая кожа исправно работала.
 
Правда, здесь была одна тонкость, на которую обратили внимание критики: мыши не сами выдавали себе наркотик, его им вводили инъекциями. Однако наиболее достоверная картина зависимости получается тогда, когда индивидуум, так сказать, выдает его себе сам; и если у мыши или человека появляется зависимость, то он постепенно увеличивают и увеличивают себе дозу. И возникает вопрос, сможет ли даже очень активный фермент справиться с такими увеличивающимися дозами.
 
В перспективе, как говорят авторы работы, они хотят повторить эксперименты с кожей и мышами, но так, чтобы мыши сами нажимали на какой-нибудь рычаг, регулируя при этом количество наркотика. Если все закончится успешно, и если такой же способ подойдет против других вредных субстанций то, возможно, в скором времени в руках у медиков появится весьма эффективный способ борьбы с наркотической зависимостью.
 
Автор:

 Кирилл Стасевич