بقلم الدكتورة كوينجياو كونج. جامعة شيكاجو
ترجمة: إبراهيم عبدالله العلو

يعتبر الإدمان على أي عقار سواء كان الكحول أو التبغ أو المخدرات أو العقاقير الممنوعة مثل الكوكايين مرضاً مزمناً يؤدي إلى توق إجباري لذلك العقار لا يتمكن الأفراد من السيطرة عليه مع علمهم بعواقبه الضارة والمميتة في أغلب الأحيان.

يؤدي الاستخدام المفرط لفترات طويلة لذلك العقار لتغير بنية مناطق عديدة في الدماغ ترتبط بإتخاذ القرار والمحاكمة العقلية والإجهاد وتصعب بشكل أكبر تجاهل التوق للعقار.

أعمل كباحثة ما بعد الدكتوراة في مختبر منج زو في جامعة شيكاجو حيث نقوم بدراسة الإدمان ونسعى للعثور على علاج ناجع. وقمنا بشرح نهج جديد في بحث نشر بمجلة الهندسة الطبية- ناتشر قمنا بتطويره واختباره بحيث يحجب البحث عن الكوكايين لدى الفئران ويحميها من الجرعات المفرطة التي قد تكون قاتلة.

كيف تتمكن المعالجة الجينية من إيقاف الإدمان؟

يتواجد في الكبد والدم البشري إنزيم طبيعي يدعى butyrylcholinesterase .

وتتمثل إحدى مهام ذلك الإنزيم بتفكيك أو إستقلاب الكوكايين إلى مركبات خامدة عديمة الضرر. ويوجد إنزيم بشري مطفر عومل بتقنية الهندسة الوراثية ليسرع إلى حد كبير من استقلاب الكوكايين. ويتوقع أن يصبح هذا الإنزيم الطفرة علاجاً لإدمان الكوكايين. ولكن التحدي الأكبر يكمن في إيصال الإنزيم النشط إلى المدمنين عن طريق الحقن والحفاظ على أداء ذلك الإنزيم في الحيوانات الحية.

بدلاً من إعطاء الإنزيم للحيوانات قررنا هندسة خلايا جلد جذعية تحمل مورث ذلك الإنزيم. وبهذه الطريقة تتمكن خلايا الجلد من تصنيع الإنزيم بنفسها وتوفيره للحيوان.

استخدمنا في دراستنا تقنية تحوير المورثات كريسبر لتعديل الخلايا الجذعية من جلد الفأر وإدماجها في مورث الإنزيم. أنتجت خلايا الجلد المهندسة تلك مستويات مرتفعة ومتسقة من بروتين الإنزيم قامت بإفرازها فيما بعد. قمنا بعد ذلك بزراعة تلك الخلايا الجذعية المهندسة وراثياً في المختبر وشكلنا طبقة مسطحة من نسيج شبيه بالجلد استغرق نموها بضعة أيام.

بعد إكتمال نمو الجلد في المختبر قمنا بنقله إلى حيوانات مضيفة حيث حررت الخلايا كميات مهمة من الإنزيم في الدم على مدار عشرة أسابيع.

افترضنا عندئذ إنه لو استهلك الفأر كمية من الكوكايين سيقوم الإنزيم وبسرعة بتفكيك العقار قبل أن يقدح إستجابة اللذة الإدمانية في الدماغ.

الفئران التي تلقت رقعة جلدية مهندسة وراثياً لتعطيل الكوكايين نجت من الجرعات الزائدة

التحصين ضد الكوكايين

يعمل الكوكايين من خلال رفع مستويات الدوبامين في الدماغ والتي تفضي بدورها إلى مشاعر النشوة والسرور وتقدح إشتهاء أكبر لذلك العقار.

تمكنت الحيوانات المتلقية لرقعة الجلد المهندسة وراثياً من التخلص من الكميات المحقونة من الكوكايين بسرعة أعظم من نظراءها  وحملت أدمغتها نسباً أقل من الدوبامين.

تتمكن رقع الجلد للخلايا المنتجة للإنزيم من تخفيض الجرعات الزائدة القاتلة من 50% إلى 0 عند حقن الحيوانات بجرعة عالية قاتلة من الكوكايين. ماتت كافة الحيوانات غير الحاملة للرقعة لدى الحقن المفرط ونجت الحيوانات المتلقية لرقعة الجلد. وبدا أن الإنزيم المنتج من رقعة الجلد قام بتحصين الفأر من فرط جرعات الكوكايين.

قمنا بعد ذلك بتقييم الخلايا المولدة للإنزيم ودورها في الحماية من البحث عن الكوكايين. استخدمنا فئران دربت على التعبير عن رغبتها بالكوكايين من خلال قضاء وقت أطول في بيئة غنية بالكوكايين. وباستخدام نفس الجرعة ووسائل التدريب اكتسبت الحيوانات الطبيعية تفضيلاً للكوكايين وفي الوقت ذاته لم تبدي الحيوانات المضيفة لرقعة الجلد أي تفضيل أو رغبة مما يشير لحجب أثر الجائزة المفتعل من قبل الكوكايين. وعلى نفس الشاكلة قام الإنزيم المشتق من الجلد بتشتيت الرغبة في الكوكايين بعد 25 يوماً من الإنقطاع عنه.

ولإختبار تلك المعالجة الوراثية على البشر قمنا بزراعة نسج بشرية مماثلة للجلد من خلايا جلد جذعية عدلت وراثياً للسماح بإنتاج ذلك الإنزيم.

فوجئنا بإنتاج الخلايا الجلدية البشرية لكميات كبيرة من الإنزيم في الخلايا المستزرعة في المختبر وفي الفئران. مما يقترح أن مفهوم المعالجة الجينية الجلدية قد تصبح فعالة في معالجة إدمان الكوكايين وفرط الجرعات لدى البشر مستقبلاً.

يمنح ذلك النهج لدى البشر بارقة أمل للقضاء على الإدمان. ويتوجب علينا قبل ذلك التحقق من فعاليتها دون أية آثار جانبية ضارة. وبالمثل قد تتحول هندسة خلايا الجلد الحاوية لإنزيمات تحلل الكحول والنيكوتين إلى استراتيجية ناجحة للحد من الإدمان وسوء الإستخدام لهذه العقاقير.

المصدر:

https://theconversation.com/researchers-block-cocaine-craving-and-addiction-with-a-special-skin-graft-103223