به‌تازگی محققان ذره‌ای در ابعاد نانو ایجاد کرده‌اند که به طور انتخابی سلول‌های ایمنی مسئول ایجاد پاسخ آلرژیک در موش‌ها را هدف قرار داده و از کار می‌اندازد و از آنافیلاکسی جلوگیری می‌کند.
به گزارش تکناک، نانوداروی جدید که می‌تواند برای آلرژن‌های خاص طراحی شود، ممکن است اولین دارویی باشد که از واکنش‌های آلرژیک جلوگیری می‌کند.
شدت آلرژی از خارش چشم و آبریزش بینی تا آنافیلاکسی که کشنده‌ترین حالت آلرژی است، متغیر می‌باشد. بادام زمینی، گرد و غبار، کپک، موی سگ، عطر، گرده گل، برخی داروها، نیش حشرات و لاتکس برخی از رایج‌ترین موارد حساسیت‌زا هستند. علاوه بر پرهیز کامل از این موارد، برای برخی افراد راهی برای جلوگیری از واکنش‌های آلرژیک وجود ندارد.
به لطف محققان دانشگاه نورث وسترن که اخیرا اولین درمان انتخابی را برای جلوگیری از واکنش های آلرژیک ایجاد کرده‌اند که در این درمان، نانوذرات تزئین شده با آنتی بادی‌هایی که سلول‌های ایمنی مسئول پاسخ های آلرژیک بدن را خاموش کنند، ممکن است راهی برای جلوگیری از واکنش‌های آلرژیک پیدا شده باشد.
ایوان اسکات، نویسنده مسئول این مطالعه گفت: در حال حاضر هیچ روشی برای هدف قرار دادن ماست سل‌ها به طور خاص وجود ندارد. تمام چیزی که ما داریم داروهایی مانند آنتی هیستامین‌ها برای درمان علائم است و این داروها از آلرژی جلوگیری نمی کنند. آنها پس از فعال شدن ماست سل‌ها با اثرات هیستامین‌ها مقابله می کنند. اگر راهی برای غیرفعال کردن ماست سل‌هایی داشتیم که به آلرژن‌های خاص پاسخ می‌دهند، می‌توانستیم پاسخ‌های ایمنی خطرناک را در موقعیت‌های جدی مانند آنافیلاکسی و همچنین پاسخ‌های کمتر جدی مانند آلرژی‌های فصلی متوقف کنیم.
ماست سل‌ها، گلبول‌های سفید خون ساکن بافت هستند که وجود آنها برای التهاب آلرژیک ضروری است. وقتی فردی دچار آلرژی می‌شود، ماست‌سل‌های او، آنتی‌بادی‌ها به‌ویژه ایمونوگلوبولین E (IgE) را برای آن ماده خاص محرک آلرژی که آلرژن نام دارد و تقریباً همیشه یک پروتئین است، می‌گیرند و آن را نمایش می‌دهند. این امر ماست سل‌ها را قادر می سازد تا در صورت مواجهه مجدد فرد با آن آلرژن، همان آلرژن را شناسایی کرده و نسبت به آن واکنش نشان دهند.
اسکات می‌گوید: اگر به بادام‌زمینی حساسیت دارید و در گذشته به بادام‌زمینی واکنش نشان داده‌اید، سلول‌های ایمنی شما آنتی‌بادی‌های IgE علیه پروتئین‌های بادام‌زمینی تولید می‌کنند و ماست‌سل‌ها آنها را جمع‌آوری می‌کنند. حالا آنها منتظرند تا یک بادام زمینی دیگر بخورید. وقتی این کار را انجام می‌دهید، آنها می‌توانند در عرض چند دقیقه پاسخ دهند و اگر پاسخ به اندازه کافی قوی باشد، ممکن است منجر به آنافیلاکسی شود.
برای اینکه پروتئین‌هایی مانند آنتی‌بادی‌ها به یک نانوذره بچسبند، معمولاً باید پیوندی تشکیل دهند که پروتئین را باز کند و بر فعالیت زیستی آن تأثیر بگذارد. برای مقابله با این مسئله، محققان نانوذره‌ای متشکل از زنجیره‌های پلیمری پویا ایجاد کردند که می‌تواند به طور مستقل جهت خود را در مواجهه با حلال‌ها و پروتئین‌های مختلف تغییر دهد.
بنابراین، هنگامی که پروتئینی به سطح نانوذره متصل می‌شود، زنجیره‌های پلیمری در سطح مشترک موقعیت خود را برمی‌گردانند تا بدون اتصال به پروتئین، به‌طور پایدار روی پروتئین بچسبند و در نتیجه عملکرد خود را حفظ کنند. حفره‌های دفع کننده آب روی سطح پروتئین، کلید حفظ یک تعامل پایدار است.
این نانوذرات از زنجیره‌های پلیمری ریز ترکیباتی ساخته شده‌اند که می‌توانند جهت خود را تغییر دهند تا در صورت لزوم تعاملات مطلوب با آب و پروتئین را به حداکثر برسانند.
محققان به این نتیجه رسیدند که نزدیک به 100 درصد از آنتی‌بادی‌ها بدون از دست دادن توانایی خود در اتصال به اهداف خاص خود، به نانوذرات متصل می‌شوند و در نتیجه نانوذره‌ای به وجود می‌آید که سطح آن با مقادیر بسیار قابل کنترلی از آنتی‌بادی‌های هدف سلول‌های متمایز چندگانه پر شده است.
این نانوذره با آنتی بادی های ضد Siglec-6 تزئین شده است که از واکنش ماست سل ها به یک آلرژن جلوگیری می کند. همچنین حامل آلرژن‌هایی است که با آلرژی خاص فرد مطابقت دارد. به عنوان مثال، اگر این نانوذرات روی فردی که به بادام زمینی حساسیت دارد، استفاده شود، حاوی پروتئین بادام زمینی است. این یک رویکرد دو جانبه است: آلرژن با ماست سل‌های خاص مسئول آلرژی درگیر می‌شود و سپس آنتی بادی‌ها آن سلول‌ها را خاموش می‌کنند. از آنجایی که فقط ماست سل‌ها گیرنده‌های Siglec-6 را نشان می‌دهند، نانوذره نمی‌تواند به انواع سلول های دیگر متصل شود و به طور موثر عوارض جانبی را محدود می‌کند.
اسکات گفت: شما می توانید از هر آلرژنی که می خواهید، استفاده کنید و به طور انتخابی پاسخ به آن آلرژن را خاموش می کنید. آلرژن به طور معمول ماست سل را فعال می کند اما همزمان با اتصال آلرژن، آنتی بادی روی نانوذره، گیرنده مهارکننده Siglec-6 را نیز درگیر می کند. با توجه به این دو سیگنال متناقض، ماست سل تصمیم می گیرد که نباید فعال شود و باید آن آلرژن را به حال خود رها کند و به طور انتخابی پاسخ به یک آلرژن خاص را متوقف کند. زیبایی این روش این است که نیازی به کشتن یا از بین بردن همه ماست سل‌ها ندارد. از نقطه نظر ایمنی، اگر نانوذره به طور تصادفی به سلول اشتباهی بچسبد، آن سلول واکنشی نشان نخواهد داد.
پس از استفاده موفقیت‌آمیز از نانوذرات جدید روی کشت‌های ماست سل مشتق شده از بافت انسانی، محققان این روش درمانی را روی موش‌ها نیز آزمایش کردند. از آنجایی که ماست سل‌ها در موش دارای گیرنده های Siglec-6 نیستند، محققان مدلی با ماست سل‌های انسانی در بافت های آنها ایجاد کردند. موش‌ها در معرض یک آلرژن قرار گرفتند و نانوتراپی به طور همزمان به صورت داخل وریدی به آنها ارائه شد. هیچ یک از حیوانات آنافیلاکسی را تجربه نکردند و همه زنده ماندند.
اسکات گفت: ساده ترین راه برای نظارت بر واکنش آلرژیک، ردیابی تغییرات دمای بدن است. ما شاهد هیچ تغییری در دما نبودیم. ضمنا موش‌ها سالم ماندند و هیچ نشانه‌ای از واکنش آلرژیک نشان ندادند.
محققان در مرحله بعدی قصد دارند از نانو درمانی خود برای درمان سایر بیماری های مرتبط با ماست سل از جمله نوع نادر سرطان ماست سل به نام ماستوسیتوز استفاده کنند. آنها همچنین در حال بررسی داروهای قابل بارگیری در داخل نانوذرات برای کشتن انتخابی ماست سل‌ها در ماستوسیتوز، بدون آسیب رساندن به انواع دیگر سلول ها هستند.
بروس بوشنر، یکی از نویسندگان این مطالعه گفت: بزرگترین نیاز برآورده نشده در زمینه آلرژی‌ها، آنافیلاکسی است که می‌تواند کشنده باشد. اشکال خاصی از ایمونوتراپی خوراکی ممکن است در برخی موارد مفید باشد، اما ما در حال حاضر هیچ گزینه درمانی تایید شده توسط FDA نداریم که به طور مداوم از چنین واکنش‌هایی به غیر از اجتناب از غذا یا عامل آزاردهنده جلوگیری کند. در بهتریم حالت مواردی مانند اپی نفرین برای درمان واکنش های شدید و نه پیشگیری از آنها تجویز می شود.
این مطالعه در مجله Nature Nanotechnology منتشر شد.
