Прорыв в сфере нанотехнологий и рассеянного склероза: биорастворимые наночастицы становятся прекрасным средством скрытой поставки антигена, который обманывает иммунитет и останавливает его атаку на миелин, предотвращая тем самым развитие рассеянного склероза. Успеха ученые из медицинского отделения Северо-западного университета добились на мышах.
Новая нанотехнология может применяться не только в случае с рассеянным склерозом, но и для лечения множества других иммунных заболеваний, включая диабет I типа, пищевые аллергии и заболевания воздушных путей, такие как астма.
При рассеянном склерозе иммунитет атакует миелиновую мембрану, которая изолирует нервные клетки в спинном мозге и зрительном нерве. При разрушении изоляции возникает сложность при проведении электрических сигналов, что в результате приводит к разным симптомам от частичного онемения конечностей до полного паралича или слепоты. Примерно у 80% пациентов с рассеянным склерозом наблюдается рецидив.
Наночастицы не подавляют иммунитет целиком, как это происходит при современных методах лечения рассеянного склероза, в результате которых наблюдается рост восприимчивости пациентов к инфекциям, а также рост рисков развития рака. Когда же к наночастицам присоединяют миелиновый антиген и вводят мышам внутривенно – иммунная система приходит в норму. Она перестает реагировать на миелин как на инородное тело и больше не атакует его.
Профессор Стивен Миллер, соавтор исследования и кандидат медицинских наук, иммунолог в медицинской школе Файнберга при Северо–Западном университете в Чикаго считает, что подобная технология является существенным прорыв в области иммунотерапии. «Прелесть этой технологии в том, что она может использоваться при различных иммунных заболеваниях. Стоит лишь поменять поставляемый антиген».
При этом Миллер отметил, что невероятно сложной задачей является развитие терапии, специфической для патологической иммунной реакции, в данном случае реакции против атаки организма на миелин. «Благодаря нашему методу происходит своего рода перезагрузка иммунитета, в результате которой тот больше не атакует миелин, но при этом сохраняет нормальную функцию».
Эффективная замена лейкоцитов
Наночастицы были разработаны Лонни Ши, профессором инженерной биологии факультета инженерии и прикладной науки им. Маккормика Северо-Западного университета.
Метод исследования представляет собой такой же подход, который на данный момент тестируется в клиническом исследовании на пациентах, страдающих рассеянным склерозом I и II степени– но с одним ключевым расхождением: для того, чтобы доставить антиген в исследовании используются лейкоциты пациента – весьма затратная и трудоемкая процедура. Цель нового исследования заключалась в том, чтобы узнать, будет ли результат использования наночастиц в качестве доставки антигена столь же эффективен, как и при использовании лейкоцитов.
Наночастицы сделаны из легко производимого вещества, одобренного управлением по контролю за продуктами и лекарствами, полимера под названием Поли (сополимер лактида с гликолидом), содержащего молочную и гликолевую кислоту, каждая из которой является естественным метаболитом в теле человека. Поли сополимер лактида широко применяется в производстве рассасывающихся хирургических нитей.
Ши отметил тот факт, что Поли одобрен управлением по контролю за продуктами и лекарствами для применения в других областях и, следовательно, должен способствовать тому, чтобы в исследовании принимали участие сами пациенты. Ученые протестировали наночастицы различных размеров и обнаружили, что частицы размером 500 нанометров показали наиболее высокий иммуномодулирующий эффект.
У наночастиц есть множество преимуществ: их можно без всяких сложностей произвести в лаборатории и задать определенные стандарты для дальнейшего производства, при этом наночастицы могут значительно удешевить возможную терапию, а также сделать ее более доступной для всех слоев населения.
«Мы применили эти частицы по отношению к животным, у которых наблюдалось заболевание, похожее на рецидивирующе-ремиттирующий рассеянный склероз, и смогли оставить его развитие», – сказал Миллер. «Нам удалось предупредить рецидив в течение 100 дней, эквивалентных нескольким годам у пациента, страдающего рассеянным склерозом.
На данный момент Ши и Миллер также занимаются тестированием наночастиц в качестве средства лечения диабета I типа и болезней дыхательных путей, таких как астма. В своем исследовании, ученые присоединили к наночастицам антиген миелина и ввели их мышам внутривенно. Частицы поступили в селезенку, осуществляющую фильтрацию крови и способствующую распределению стареющих и умирающих клеток крови.
В селезенке частицы были поглощены макрофагами, одним из типов клеток иммунной системы, которые затем поместили антигены на поверхность клетки. Иммунная система распознала наночастицы как умирающие кровяные клетки и не отреагировала на них как на инородное тело. Это создало своего рода толерантность иммунной системы по отношению к антигену путем прямого торможения активности Т-лимфоцитов, реагирующих на миелин и увеличения числа регуляторных Т-лимфоцитов, которые затем уменьшили аутоиммунную реакцию.
Сторонник исследования Кристин Келли, глава отдела научных открытий и технологий Национального института биомедицинской визуализации и инженерии при Национальном институте здравоохранения подчеркивает, что ключевым моментом является то, что антиген/подход по введению подобной устойчивости, основанный на применении частиц, является выборочным и целенаправленным. По сравнению с распространенной практикой подавления иммунитета, которая на сегодняшний день используется как терапия аутоиммунных заболеваний, этот новый процесс не прекращает работу всей иммунной системы.
Проект исследования получил поддержку со стороны Фонда по восстановлению миелина, а также поддержу Национального института биомедицинской визуализации и инженерии при Национальном институте здравоохранении и Фонда изучения диабета у детей.
http://www.kurzweilai.net/breakthrough-nanoparticle-halts-multiple-sclerosis-diabetes-allergies
Новая нанотехнология может применяться не только в случае с рассеянным склерозом, но и для лечения множества других иммунных заболеваний, включая диабет I типа, пищевые аллергии и заболевания воздушных путей, такие как астма.
При рассеянном склерозе иммунитет атакует миелиновую мембрану, которая изолирует нервные клетки в спинном мозге и зрительном нерве. При разрушении изоляции возникает сложность при проведении электрических сигналов, что в результате приводит к разным симптомам от частичного онемения конечностей до полного паралича или слепоты. Примерно у 80% пациентов с рассеянным склерозом наблюдается рецидив.
Наночастицы не подавляют иммунитет целиком, как это происходит при современных методах лечения рассеянного склероза, в результате которых наблюдается рост восприимчивости пациентов к инфекциям, а также рост рисков развития рака. Когда же к наночастицам присоединяют миелиновый антиген и вводят мышам внутривенно – иммунная система приходит в норму. Она перестает реагировать на миелин как на инородное тело и больше не атакует его.
Профессор Стивен Миллер, соавтор исследования и кандидат медицинских наук, иммунолог в медицинской школе Файнберга при Северо–Западном университете в Чикаго считает, что подобная технология является существенным прорыв в области иммунотерапии. «Прелесть этой технологии в том, что она может использоваться при различных иммунных заболеваниях. Стоит лишь поменять поставляемый антиген».
При этом Миллер отметил, что невероятно сложной задачей является развитие терапии, специфической для патологической иммунной реакции, в данном случае реакции против атаки организма на миелин. «Благодаря нашему методу происходит своего рода перезагрузка иммунитета, в результате которой тот больше не атакует миелин, но при этом сохраняет нормальную функцию».
Эффективная замена лейкоцитов
Наночастицы были разработаны Лонни Ши, профессором инженерной биологии факультета инженерии и прикладной науки им. Маккормика Северо-Западного университета.
Метод исследования представляет собой такой же подход, который на данный момент тестируется в клиническом исследовании на пациентах, страдающих рассеянным склерозом I и II степени– но с одним ключевым расхождением: для того, чтобы доставить антиген в исследовании используются лейкоциты пациента – весьма затратная и трудоемкая процедура. Цель нового исследования заключалась в том, чтобы узнать, будет ли результат использования наночастиц в качестве доставки антигена столь же эффективен, как и при использовании лейкоцитов.
Наночастицы сделаны из легко производимого вещества, одобренного управлением по контролю за продуктами и лекарствами, полимера под названием Поли (сополимер лактида с гликолидом), содержащего молочную и гликолевую кислоту, каждая из которой является естественным метаболитом в теле человека. Поли сополимер лактида широко применяется в производстве рассасывающихся хирургических нитей.
Ши отметил тот факт, что Поли одобрен управлением по контролю за продуктами и лекарствами для применения в других областях и, следовательно, должен способствовать тому, чтобы в исследовании принимали участие сами пациенты. Ученые протестировали наночастицы различных размеров и обнаружили, что частицы размером 500 нанометров показали наиболее высокий иммуномодулирующий эффект.
У наночастиц есть множество преимуществ: их можно без всяких сложностей произвести в лаборатории и задать определенные стандарты для дальнейшего производства, при этом наночастицы могут значительно удешевить возможную терапию, а также сделать ее более доступной для всех слоев населения.
«Мы применили эти частицы по отношению к животным, у которых наблюдалось заболевание, похожее на рецидивирующе-ремиттирующий рассеянный склероз, и смогли оставить его развитие», – сказал Миллер. «Нам удалось предупредить рецидив в течение 100 дней, эквивалентных нескольким годам у пациента, страдающего рассеянным склерозом.
На данный момент Ши и Миллер также занимаются тестированием наночастиц в качестве средства лечения диабета I типа и болезней дыхательных путей, таких как астма. В своем исследовании, ученые присоединили к наночастицам антиген миелина и ввели их мышам внутривенно. Частицы поступили в селезенку, осуществляющую фильтрацию крови и способствующую распределению стареющих и умирающих клеток крови.
В селезенке частицы были поглощены макрофагами, одним из типов клеток иммунной системы, которые затем поместили антигены на поверхность клетки. Иммунная система распознала наночастицы как умирающие кровяные клетки и не отреагировала на них как на инородное тело. Это создало своего рода толерантность иммунной системы по отношению к антигену путем прямого торможения активности Т-лимфоцитов, реагирующих на миелин и увеличения числа регуляторных Т-лимфоцитов, которые затем уменьшили аутоиммунную реакцию.
Сторонник исследования Кристин Келли, глава отдела научных открытий и технологий Национального института биомедицинской визуализации и инженерии при Национальном институте здравоохранения подчеркивает, что ключевым моментом является то, что антиген/подход по введению подобной устойчивости, основанный на применении частиц, является выборочным и целенаправленным. По сравнению с распространенной практикой подавления иммунитета, которая на сегодняшний день используется как терапия аутоиммунных заболеваний, этот новый процесс не прекращает работу всей иммунной системы.
Проект исследования получил поддержку со стороны Фонда по восстановлению миелина, а также поддержу Национального института биомедицинской визуализации и инженерии при Национальном институте здравоохранении и Фонда изучения диабета у детей.
http://www.kurzweilai.net/breakthrough-nanoparticle-halts-multiple-sclerosis-diabetes-allergies
Комментарии (1)