利用經過CRISPR基因編輯的皮膚貼片阻止可卡因過量吸食

有尼古丁貼片（nicotine patch）來幫助戒煙，隨后還有這個：皮膚貼片，經基因改造后產生一種消化可卡因的酶，并且當被移植到小鼠身上時，它們讓這些小鼠抵抗致死劑量的可卡因。在一項新的針對這種皮膚貼片策略的研究，來自美國芝加哥大學的研究人員希望這可能有朝一日能夠導致一種治療人類成癮和阻止可卡因過量吸食的方法。相關研究結果于2018年9月17日在線發表在Nature Biomedical Engineering期刊上，論文標題為“Genome-edited skin epidermal stem cells protect mice from cocaine-seeking behaviour and cocaine overdose”。論文通信作者為芝加哥大學干細胞研究員Xiaoyang Wu和芝加哥大學成癮研究員Ming Xu。

Wu說，“可卡因成癮是非常常見的. . .但是目前還沒有任何治療方法來阻止成癮行為或[治療]可卡因過量吸食---畢竟沒有獲得美國食品藥品管理局（FDA）批準的藥物。”

Wu團隊之前曾使用CRISPR基因編輯技術，用表達胰島素的細胞為糖尿病小鼠制造出一種皮膚貼片，他想知道這種策略是否也適用于可卡因成癮。根據一項調查，90多萬美國人濫用這種藥物。因此，Wu與Xu合作開展實驗。

人類天然地會產生一種被稱作丁酰膽堿酯酶（butyrylcholinesterase）的酶，這種酶能夠降解可卡因，但是這些研究人員想要讓他們的皮膚移植物能有更強大的功能。因此，他們使用了另一個研究團隊已設計出的這種酶的增強形式，它降解可卡因的活性是這種酶原始形式的4400倍。他們利用CRISPR將編碼這種酶加強形式的基因插入到小鼠的皮膚表皮干細胞中，將這些細胞接種到1厘米寬的圓形支架上，然后將所形成的組織（即皮膚貼片）移植到對可卡因上癮的小鼠身上。

存在的一個問題是這種技術是否能夠像相對較小的胰島素那樣，讓相對較大的經過修飾的丁酰膽堿酯酶進入血液。不過這個實驗取得了成功：在移植兩周后，一劑原本會致命的可卡因對小鼠沒有明顯的影響---顯然，這種酶在這種藥物（如果有的話）的大多數能夠達到小鼠的大腦之前就會將它降解掉。之前對可卡因上癮的小鼠在接受這種皮膚貼片移植后不再表現出對它們所在的封閉空間中的一個區域的偏好性，這是它們學會了將這個區域與可卡因攝入相關聯在一起。在移植10周后，這種皮膚貼片繼續產生這種酶直至實驗結束。

美國洛克菲勒大學成癮研究員Mary Jeanne Kreek（未參與這項研究）說，雖然這些研究結果是非常有趣的，但是尚不清楚它們是否會對藥物濫用障礙患者的治療產生影響。她說，過去通過加速可卡因降解來治療成癮的研究已證實這種方法“可能是可行的，但不會是有效的，這是因為可卡因吸食者將僅會攝入越來越多的可卡因，”，并補充道，一種更多令人信服的研究設計可能是讓這些小鼠自行服用這種藥物10天或更長時間，以評估它們是否有興趣這樣做。她指出，至于吸食過量預防，僅涉及可卡因的病例是“非常罕見的”。這通常還會涉及其他的毒品。