Nanodeeltjes stoppen met multiple sclerose bij muizen


Nanodeeltjes stoppen met multiple sclerose bij muizen

Een doorbraak nieuwe experimentele behandeling die gebruik maakt van nanopartikels die gedekt zijn met eiwitten om het immuunsysteem te mislukken, slaagde erin om te stoppen met het aanval van myeline en het stoppen van de ziekteprogressie bij muizen met herhalende remissie multiple sclerose (MS). De onderzoekers zeggen dat de aanpak ook van toepassing kan zijn op andere auto-immuunziekten zoals astma en type 1 diabetes.

Corresponderende auteur Stephen Miller is de Judy Gugenheim Research Professor van Microbiologie-Immunologie aan de Northwestern University Feinberg School of Medicine in Chicago in de VS. Hij zegt in een verklaring:

"We hebben deze deeltjes toegediend aan dieren die een soortgelijke ziekte hebben die vergelijkbaar is met recidiverende multiple sclerose, en stopte het in zijn sporen."

"We voorkomen dat er in de loop van een periode van 100 dagen een toekomstige terugval is, wat het equivalent is van meerdere jaren in het leven van een MS-patiënt," voegt hij toe.

De studieresultaten suggereren dat de nanodeeltjes zo effectief zijn als het gebruik van de eigen witte bloedcellen van patiënten om het antigeen te leveren, een aanpak die wordt getest in een fase I / II trial bij MS-patiënten. Het gebruik van nanodeeltjes zou veel goedkoper en gemakkelijker zijn, zeg de onderzoekers.

Miller en collega's rapporteren hun studie, die werd gefinancierd door de Myelin Repair Foundation, het Nationaal Instituut voor Biomedische Imaging en Bioengineering van de National Institutes of Health (NIH), en de Juvenile Diabetes Research Foundation, in de online november 18 november issue van Natuurbiotechnologie .

Multiple Sclerose (MS)

Een auto-immuunziekte is waar het immuunsysteem per ongeluk een gezond weefsel aanvalt, alsmede het verwijderen van schadelijke pathogenen en celresten. Het type weefsel dat het aanvalt geeft aanleiding tot verschillende ziekten.

In het geval van Multiple Sclerosis (MS) is het immuun-doelwit myeline, het eiwit dat de beschermende schede vormt die zenuwvezels in de hersenen, ruggenmerg en ogen isolatiseert en de vitale elektrische signalen die ze dragen, behoudt.

Wanneer de myelin wordt vernietigd, kunnen de elektrische signalen niet reizen, en het resultaat is de karakteristieke symptomen van MS, die variëren van mild lijden gevoelloosheid tot verlamming of blindheid.

Ongeveer 80% van de MS-patiënten hebben de herhalende remitterende vorm van de ziekte, waarbij er sprake is van symptomen opvlammen (terugval) tussen perioden waarin ze stoppen (remit), hetzij gedeeltelijk of volledig.

Proteïne-gedekte biologisch afbreekbare nanodeeltjes Trick het immuunsysteem

De onderzoekers gebruikte biologisch afbreekbare nanopartikels bedekt met myeline eiwitten of antigenen om het immuunsysteem te misleiden om myeline als "vriendelijk" te behandelen. De nanodeeltjes zijn gemaakt van hetzelfde materiaal als ontbindbare steken, behalve dat ze veel kleiner zijn, ongeveer 200 keer dunner dan menselijk haar.

Voor hun studie injecteerden ze de nanopartikels, die hun myelinantigeenlading dragen, in muizen getogen om een ​​ziekte te ontwikkelen die lijkt op de menselijke vorm van herhalende remissie MS.

De deeltjes reizen naar de milt, een sleutel immuunsysteem orgaan dat ongewenste materialen zoals oude en sterfcellen uit het bloed verwijdert, nieuwe bloedcellen maakt en bloedplaatjes opslaat.

Eens in de milt werden de deeltjes opgeknapt door macrofagen, witte bloedcellen die letterlijk de patogenen en ongewenste materialen verteren en vervolgens signalen naar andere immuuncellen sturen om deze materialen te richten.

Maar het effect in dit geval was om het immuunsysteem de nanodeeltjes te zien als gewone sterfcellen en niets om zich zorgen te maken. Dit zorgde immuun tolerantie voor het myeline antigeen door de myeline responsieve T cellen direct te remmen. Het verhoogde ook het aantal regulerende T-cellen en verlaagde de auto-immuunrespons verder.

"Resets" in plaats van het immuunsysteem uit te schakelen

Een aantrekkelijk kenmerk van deze studie is dat het een mogelijke therapie toont die het hele immuunsysteem niet onderdrukken, evenals de huidige therapieën voor MS, waardoor patiënten kwetsbaarder worden voor dagelijkse infecties en ze op een hoger risico lopen op kanker.

In plaats daarvan, de nanopartikels, met hun myelinantigenen, "resetten" het immuunsysteem naar normaal. Het resultaat is dat het stoppen met het behandelen van myeline als een buitenaardse invaller en stopt met het aanvallen.

Christine Kelley, Nationaal Instituut voor Biomedische Imaging en Bioengineering directeur van de divisie Discovery Science and Technology bij de NIH, zegt:

"De sleutel hierbij is dat deze antigeen / deeltjes gebaseerde aanpak van de inductie van tolerantie selectief en gericht is. In tegenstelling tot algemene immunosuppressie, die de huidige therapie is die wordt gebruikt voor auto-immuunziekten, sluit dit nieuwe proces het hele immuunsysteem niet uit."

Biologisch afbreekbaar materiaal is al goedgekeurd door FDA

De nanodeeltjes Miller en collega's die zijn gebruikt zijn gemaakt van een polymeer genaamd Poly (lactide-co-glycolide) (PLG), dat melkzuur en glycolzuur bevat, beide natuurlijke metabolieten in het menselijk lichaam. PLG wordt meestal gebruikt voor biologisch afbreekbare hechtingen of ontbindbare steken.

Omdat PLG al door de Amerikaanse Food and Drug Administration (FDA) is goedgekeurd voor andere toepassingen, zou dit het makkelijker maken om goedkeuring te krijgen voor het gebruik van dit onderzoek van muizen naar menselijke onderwerpen.

De nanodeeltjes die in deze studie werden gebruikt, werden ontwikkeld door mede-corresponderende auteur Lonnie Shea, professor in chemische en biologische engineering in Northwestern's McCormick School of Engineering and Applied Science.

De onderzoekers testen verschillende grootte van nanopartikels en vonden 500 nanometers was het beste bij het terugzetten van de immuunrespons.

Potentieel voor het behandelen van bereik van auto-immuunziekten

Miller zegt:

"De schoonheid van deze nieuwe technologie is dat het in veel immuungerelateerde ziekten kan worden gebruikt. Wij veranderen gewoon het antigeen dat is afgeleverd."

Shea en Miller testen momenteel de nanodeeltjes voor het behandelen van type 1 diabetes en aandoeningen van de luchtwegen, zoals astma.

Nanoparticles bieden een aantrekkelijk alternatief voor andere benaderingen: ze kunnen gemakkelijk worden geproduceerd in een laboratorium en gestandaardiseerd zijn voor de productie. Dit suggereert dat therapieën op basis van deze mateials goedkoper en toegankelijker zouden zijn voor een algemene bevolking.

Scott Johnson, CEO, voorzitter en oprichter van de Myelin Repair Foundation, zegt:

"Het overkoepelende doel is om ervoor te zorgen dat deze belangrijke therapeutische weg de beste kans heeft om patiënten te bereiken, met MS en alle auto-immuunziekten."

Rob Knight: How our microbes make us who we are (Video Medische En Professionele 2018).

Sectie Kwesties Op De Geneeskunde: Ziekte