कोकीन क्रैविंग्स को जेनेटिकली इंजीनियर स्किन ग्राफ्ट से कैसे रोका जा सकता है

किसी भी दवा की लत - यह अल्कोहल, तम्बाकू, ओपिओइड या अवैध ड्रग्स, जैसे कोकीन है - एक पुरानी बीमारी है जिसके कारण एक दवा की मांग करने वाले व्यवहार करने वाले व्यक्तियों को मुश्किल या असंभव को नियंत्रित करना मुश्किल है, भले ही वे हानिकारक के बारे में जानते हों। घातक परिणाम।

लंबी अवधि के उपयोग से निर्णय, तनाव, निर्णय लेने और व्यवहार से जुड़े मस्तिष्क क्षेत्रों की संरचना में परिवर्तन होता है, जिससे ड्रग के सेवन को अनदेखा करना तेजी से कठिन हो जाता है।

मैं शिकागो विश्वविद्यालय में मिंग जू की प्रयोगशाला में एक पोस्टडॉक्टरल शोधकर्ता हूं, जहां हम एक प्रभावी इलाज खोजने के लक्ष्य के साथ, लत का अध्ययन करते हैं। में एक कागज में नेचर बायोमेडिकल इंजीनियरिंग, हम एक नए दृष्टिकोण का वर्णन करते हैं, जिसे हमने विकसित किया और परीक्षण किया, जो चूहों में कोकीन की मांग को अवरुद्ध करता है और वास्तव में उन्हें उच्च खुराक से बचाता है जो अन्यथा घातक होगा।

जीन थेरेपी की लत कैसे रोक सकती है?

मानव यकृत और रक्त में मौजूद एक प्राकृतिक एंजाइम है, जिसे ब्यूटिरलकोलिनेस्टरेज़ कहा जाता है, जिसे हम बीसीएचई के रूप में संक्षिप्त करते हैं। इस एंजाइम की नौकरियों में से एक को तोड़ने या चयापचय, निष्क्रिय, हानिकारक घटकों में कोकीन है। वास्तव में, यहां तक ​​कि एक उत्परिवर्ती मानव बीसीएचई (एचबीसीएचई) भी है, जो आनुवंशिक रूप से कोकीन के चयापचय में तेजी लाने के लिए इंजीनियर था। इस सुपर म्यूटेंट एंजाइम को कोकीन की लत के इलाज के लिए एक चिकित्सा बनने की उम्मीद है। हालांकि, इंजेक्शन द्वारा सक्रिय एंजाइमों को नशेड़ी तक पहुंचाना और जीवित जानवरों में इस एंजाइम को कार्यशील रखना चुनौतीपूर्ण है।

इसलिए जानवरों को एंजाइम देने के बजाय, हमने इंजीनियर त्वचा स्टेम कोशिकाओं का फैसला किया जो बीसीएचई एंजाइम के लिए जीन को ले गए। इस तरह त्वचा कोशिकाएं स्वयं एंजाइम का निर्माण कर सकती हैं और पशु की आपूर्ति कर सकती हैं।

हमारे अध्ययन में, हमने पहली बार माउस त्वचा स्टेम कोशिकाओं को संपादित करने और hBChE जीन को शामिल करने के लिए जीन-संपादन तकनीक CRISPR का उपयोग किया। इन इंजीनियर त्वचा कोशिकाओं ने hBChE प्रोटीन के लगातार और उच्च स्तर का उत्पादन किया, जिसे उन्होंने तब स्रावित किया। फिर हमने प्रयोगशाला में इन इंजीनियर स्टेम कोशिकाओं को विकसित किया और त्वचा जैसी ऊतक की एक सपाट परत बनाई, जिसे विकसित होने में कुछ दिन लगे।

एक बार प्रयोगशाला में विकसित त्वचा पूरी हो जाने के बाद, हमने इसे मेजबान जानवरों में प्रत्यारोपित किया, जहां कोशिकाओं ने 10 सप्ताह से अधिक समय तक महत्वपूर्ण मात्रा में एचबीसीएचई को रक्त में छोड़ा।

मेजबान चूहों के रक्तप्रवाह में आनुवंशिक रूप से इंजीनियर स्किन ग्राफ्ट hBChE जारी करने के साथ, हमने इस बात की परिकल्पना की कि यदि माउस कोकीन का सेवन करता है, तो एंजाइम तेजी से दवा को काट देगा, क्योंकि यह मस्तिष्क में नशे की लत की प्रतिक्रिया को ट्रिगर कर सकता है।

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कोकीन के खिलाफ "टीकाकरण"

कोकीन मस्तिष्क में डोपामाइन के स्तर को बढ़ाकर काम करता है, जिसके परिणामस्वरूप इनाम और उत्साह की भावनाएं होती हैं, जो दवा की अधिक लालसा को ट्रिगर करती हैं।

जिन जानवरों को इंजिनिनर स्किन ग्राफ्ट मिला, वे कोकीन के इंजेक्शन को जानवरों की तुलना में तेजी से साफ़ कर पाए। उनके दिमाग में डोपामाइन का स्तर भी कम था।

इसके अलावा, hBChE- उत्पादक कोशिकाओं के त्वचा ग्राफ्ट्स प्रभावी रूप से घातक ओवरडोज़ की दर को 50 प्रतिशत से घटाकर शून्य कर सकते हैं जब जानवरों को कोकीन की उच्च, संभावित घातक खुराक के साथ इंजेक्शन लगाया जाता था। जब जानवरों को एक घातक खुराक दी गई, तो सभी नियंत्रण वाले जानवरों की मृत्यु हो गई, जबकि इंजीनियर त्वचा प्राप्त करने वाले जानवरों में से कोई भी समाप्त नहीं हुआ। यह ऐसा था मानो त्वचा ग्राफ्ट द्वारा निर्मित एंजाइम ने कोकीन के ओवरडोज के खिलाफ चूहों को प्रतिरक्षित कर दिया था।

हमने तब आकलन किया कि क्या hBChE- निर्माण करने वाली कोशिकाएं कोकीन चाहने वाले के विकास से बचा सकती हैं। हमने चूहों का उपयोग किया था जो कोकीन से समृद्ध वातावरण में अधिक समय बिताने के द्वारा कोकीन के लिए अपनी पसंद प्रकट करने के लिए प्रशिक्षित किए गए थे। एक ही खुराक और प्रशिक्षण प्रक्रियाओं के तहत, सामान्य जानवरों ने कोकीन को वरीयता दी, जबकि त्वचा के ग्राफ्ट के साथ मेजबान जानवरों ने ऐसी कोई प्राथमिकता नहीं दिखाई, जो एचबीसीएचई-कोशिकाओं के त्वचा ग्राफ्ट को इंगित करता है, जो कोकीन से प्रेरित इनाम प्रभाव को प्रभावी ढंग से रोकता है। एक समान तरीके से, त्वचा से व्युत्पन्न hBChE कुशलता से और विशेष रूप से कोकीन लेने की 25 दिनों की वापसी के बाद पुनरावृत्ति को बाधित करता है।

यह परीक्षण करने के लिए कि क्या यह जीन थेरेपी दृष्टिकोण मनुष्यों में काम करेगा, हमने प्राथमिक स्किन स्टेम कोशिकाओं से मानव त्वचा की तरह ऊतक को विकसित किया जो hBChE उत्पादन की अनुमति देने के लिए CRISPR द्वारा आनुवंशिक रूप से संपादित किया गया था।

हमें यह देखने के लिए प्रोत्साहित किया गया कि इंजीनियर मानव एपिडर्मल कोशिकाओं ने प्रयोगशाला में और चूहों में संवर्धित कोशिकाओं में बड़ी मात्रा में एचबीसीएचई का उत्पादन किया। इससे पता चलता है कि त्वचा जीन थेरेपी की अवधारणा भविष्य में मनुष्यों में कोकीन के दुरुपयोग और अधिक मात्रा के इलाज के लिए प्रभावी हो सकती है।

मनुष्यों के लिए इस दृष्टिकोण को अपनाना नशे को अवरुद्ध करने का एक आशाजनक तरीका हो सकता है। लेकिन पहले, हमारे पास पर्याप्त सबूत होना चाहिए कि यह कुछ दुष्प्रभावों के साथ अच्छी तरह से काम करता है। इसी तरह, एंजाइमों के साथ इंजीनियरिंग त्वचा कोशिकाएं जो शराब और निकोटीन को नीचा दिखाती हैं, साथ ही साथ इन दोनों दवाओं की लत और दुरुपयोग को रोकने के लिए एक प्रभावी रणनीति हो सकती है।

यह लेख मूल रूप से क्विंगो कांग द्वारा द कन्वर्सेशन पर प्रकाशित किया गया था। मूल लेख यहां पढ़ें।