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脑洞大开│CRISPR/Cas9竟可用于戒毒?

作者:技术团队日期:2019年2月21日 19:19

吸毒者“害人害己,家破人亡”,这一观点随着多年来的持续教育深入人心。前几年,《湄公河行动》的热映更是让普通百姓直观认识到了毒品的危害。

 

吸毒,害人害己,家破人亡

 

在诸多毒品中,可卡因是危害最大,流行程度最广的药物之一。在全球范围内,每年吸食可卡因的人数多达数千万,与之相关的犯罪事件层出不穷。戒毒难,是公认的事实,许多人明白毒品的危害,也想戒毒,但很遗憾,对于这种毒品,目前的治疗方案有限。即便一些瘾君子成功戒毒,他们也很容易在之后复吸,走上不归路。

 

9月18日,《Nature》子刊《Nature Biomedical Engineering》在线发表了一篇来自芝加哥大学的最新研究论文。由华人科学家Ming Xu教授和Xiaoyang Wu教授领衔的团队利用CRISPR/Cas9基因编辑技术,开发了一种全新的基因疗法。它有望能缓解可卡因滥用的问题!

 

 

首先,他们发现一种叫做丁酰胆碱酯酶(butyrylcholinesterase,BChE)的蛋白酶可以降解可卡因,在毒品进入身体产生影响前,就可以将其破坏。但这个酶有一种硬伤——它的半衰期很短。如果通过普通注射的方法进入人体,它很快就会被代谢掉,起不到应有的效果。这样一来,它的实际应用价值就很有限。

为了制备长效BChE,该团队从新生小鼠中收集初级表皮基底祖细胞/干细胞,使用CRISPR将工程化人类BChE送入细胞。然后,制备皮肤类器官并将它们移植回供体动物,持续表达分泌hBChE进入血液。

 

 

 

本研究对基因疗法的设计

 

这有效地保护了小鼠免受可卡因诱惑和复吸,甚至可以降低小鼠因接触致死剂量可卡因的死亡率。此外,小鼠对注入体内的干细胞耐受性良好,移植皮肤细胞表现出正常的表皮分层、增殖和细胞死亡。接受皮肤移植的小鼠血液净化可卡因的速度比正常小鼠快得多,它们能耐受过量的可卡因,而这种剂量对未受保护的小鼠来说100%致死。研究人员认为“通过移植转基因干细胞,可以在体内长期表达活性可卡因水解酶,表皮干细胞用于体外基因治疗,在高效的前提下,风险最小。   

 

                     

                       移植了皮肤后,小鼠体内的可卡因水平明显下降(左图),小鼠对可卡因诱惑抵抗提高(右图)     

        

值得一提的是,这种疗法不但疗效持久,还非常安全。研究人员表示,在皮肤移植的8周后,小鼠体内的BChE表达水平依然很高,表明可以持久降解可卡因分子。而皮肤移植方案在烧伤创面以及白癜风等皮肤遗传疾病方面的临床应用已经开展几十年了。这些再生皮肤移植物是稳定的,并被证明可长期存活。

 

这款基因疗法的疗效持久

 

该研究中,最老的小鼠现在已经12个月大,而且是健康的,说明皮肤基因疗法是可行的。“总之,我们的研究结果显示,皮肤基因疗法有望成为未来治疗可卡因滥用的一种安全和成本效益高的治疗方案。”

所属类别: 行业进展

该资讯的关键词为:CRISPR/Cas9  可卡因  皮肤干细胞