Nanodeeltjes Stop multiple sclerose bij muizen

Een baanbrekende nieuwe experimentele behandeling waarbij nanodeeltjes worden gebruikt die bedekt zijn met eiwitten om het immuunsysteem te misleiden, die erin is geslaagd het stoppen van myeline te stoppen en de voortgang van de ziekte te stoppen bij muizen met relapsing-remitting 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 Microbiology-Immunology 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 ziekte hebben die erg lijkt op relapsing-remitting multiple sclerose en stopte deze in zijn sporen."
"We hebben 100% recidieven tot 100 dagen voorkomen, wat overeenkomt met meerdere jaren in het leven van een MS-patiënt," voegt hij eraan toe.
De onderzoeksresultaten suggereren dat de nanodeeltjes even effectief zijn als het gebruik van de eigen witte bloedcellen van patiënten om het antigeen af ??te leveren, een benadering die wordt getest in een fase I / II-studie bij MS-patiënten. Het gebruik van nanodeeltjes zou veel goedkoper en gemakkelijker zijn, zeggen de onderzoekers.
Miller en collega's rapporteren hun studie, die werd gefinancierd door de Myelin Repair Foundation, het National Institute of Biomedical Imaging en Bioengineering of the National Institutes of Health (NIH), en de Juvenile Diabetes Research Foundation, in het online nummer van 18 november Natuurbiotechnologie.

Multiple sclerose (MS)

Een auto-immuunziekte is waar het immuunsysteem ten onrechte gezond weefsel aanvalt en schadelijke pathogenen en celresten opruimt. Het type weefsel dat het aanvalt, leidt tot verschillende ziekten.

In het geval van Multiple Sclerose (MS) is het auto-immune doelwit myeline, het eiwit dat de beschermende huls vormt die zenuwvezels in de hersenen, het ruggenmerg en de ogen isoleert en de vitale elektrische signalen die zij transporteren, behoudt.
Wanneer de myeline wordt vernietigd, kunnen de elektrische signalen niet bewegen, en het resultaat is de karakteristieke symptomen van MS, die variëren van lichte ledemaatdampheid tot verlamming of blindheid.
Ongeveer 80% van de MS-patiënten heeft de relapsing-remitting-vorm van de ziekte, waarbij er perioden van symptomen zijn die opflakkeren (terugval), afgewisseld met perioden waarin ze stoppen (taak), gedeeltelijk of volledig.

Eiwit-bedekte biologisch afbreekbare nanodeeltjes Trick het immuunsysteem

De onderzoekers gebruikten biologisch afbreekbare nanodeeltjes 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 oplosbare hechtingen, behalve dat ze veel kleiner zijn, ongeveer 200 keer dunner dan menselijk haar.
Voor hun studie injecteerden ze de nanodeeltjes, met hun myelineaanvoer, in muizen die gefokt waren om een ??ziekte te ontwikkelen vergelijkbaar met de menselijke vorm van relapsing-remitting MS.
De deeltjes reisden naar de milt, een belangrijk immuunsysteemorgaan dat ongewenste materialen zoals oude en stervende cellen uit het bloed verwijdert, nieuwe bloedcellen maakt en bloedplaatjes opslaat.
Eenmaal in de milt werden de deeltjes overspoeld door macrofagen, witte bloedcellen die letterlijk opeten en pathogenen en ongewenste materialen verteren en vervolgens signalen naar andere immuuncellen sturen om die materialen te targeten.
Maar het effect was in dit geval om het immuunsysteem de nanodeeltjes te laten zien als gewone stervende bloedcellen en niets om bezorgd over te zijn. Dit creëerde immunotolerantie voor het myeline antigeen door direct de op myeline reagerende T-cellen te remmen. Het verhoogde ook het aantal regulerende T-cellen en kalmeerde de auto-immuunreactie verder.

"Herstelt" in plaats van het immuunsysteem af te sluiten

Een aantrekkelijk kenmerk van deze studie is dat het een potentiële therapie toont die niet het hele immuunsysteem onderdrukt, zoals de huidige therapieën voor MS, die patiënten kwetsbaarder maken voor alledaagse infecties en ze een hoger risico op kanker geven.
In plaats daarvan "herstellen" de nanodeeltjes, met hun myeline antigenen, het immuunsysteem naar normaal. Het resultaat is dat het stopt met het behandelen van myeline als een buitenaardse indringer en stopt met aanvallen.
Christine Kelley, Nationaal Instituut voor Biomedische Beeldvorming en Bioengineering directeur van de afdeling Discovery Science and Technology bij de NIH, zegt:
"De sleutel hier is dat deze op antigeen / deeltjes gebaseerde benadering van inductie van tolerantie selectief en gericht is.In tegenstelling tot gegeneraliseerde immunosuppressie, wat de huidige therapie is die wordt gebruikt voor auto-immuunziekten, sluit dit nieuwe proces niet het hele immuunsysteem."

Biologisch afbreekbaar materiaal is al FDA goedgekeurd

De gebruikte nanodeeltjes Miller en collega's zijn gemaakt van een polymeer genaamd Poly (lactide-co-glycolide) (PLG), dat melkzuur en glycolzuur, beide natuurlijke metabolieten in het menselijk lichaam, omvat. PLG wordt meestal gebruikt voor biologisch afbreekbare hechtingen of oplosbare hechtingen.
Omdat PLG al is goedgekeurd door de Amerikaanse Food and Drug Administration (FDA) voor andere toepassingen, zou dit het gemakkelijker moeten maken om goedkeuring te krijgen voor het gebruik van dit onderzoek om dit onderzoek van muizen naar menselijke proefpersonen te verplaatsen.
De nanodeeltjes die in deze studie zijn gebruikt, zijn ontwikkeld door co-corresponderende auteur Lonnie Shea, hoogleraar chemische en biologische engineering aan de Northwestern's McCormick School of Engineering and Applied Science.

De onderzoekers testten verschillende groottes van nanodeeltjes en vonden dat 500 nanometer de beste was om de immuunrespons te resetten.

Potentieel voor het behandelen van het bereik van auto-immuunziekten

Miller zegt:
"De schoonheid van deze nieuwe technologie is dat het kan worden gebruikt in veel immuungerelateerde ziekten. We veranderen eenvoudig het antigeen dat wordt afgeleverd."
Shea en Miller testen momenteel de nanodeeltjes voor de behandeling van type 1 diabetes en luchtwegaandoeningen zoals astma.
Nanodeeltjes bieden een aantrekkelijk alternatief voor andere benaderingen: ze kunnen gemakkelijk worden geproduceerd in een laboratorium en worden gestandaardiseerd voor productie. Dit suggereert dat therapieën gebaseerd op deze mateials goedkoper zouden zijn en beter toegankelijk zouden zijn voor een algemene populatie.
Scott Johnson, CEO, president en oprichter van de Myelin Repair Foundation, zegt:
"Het overkoepelende doel is om ervoor te zorgen dat dit belangrijke therapeutische pad de beste kans heeft om patiënten te bereiken, met MS en alle auto-immuunziekten."
Geschreven door Catharine Paddock PhD