mRNA içeren nanopartikülün farelerde yer fıstığı alerjilerini önlediği ve tedavi ettiği görülüyor
Yer fıstığı alerjileri her 50 çocuktan 1’ini etkiler ve en ağır vakalar anafilaktik şok adı verilen potansiyel olarak ölümcül bir bağışıklık reaksiyonuna yol açar.
Şu anda alerjik reaksiyonun şiddetini azaltan onaylı tek bir tedavi var ve bu tedavinin etkisini göstermesi aylar alıyor. UCLA immünologlarından oluşan bir grup bunu değiştirmeyi hedefliyor.
COVID-19 aşılarından ve hastalıkla ilgili kendi araştırmalarından ilham alarak, karaciğerdeki belirli hücrelere mRNA ileten, metrenin milyarda biri kadar küçük, türünün ilk örneği bir nanopartikül yarattılar. Bu hücreler de vücudun doğal savunmasına yer fıstığı proteinlerini tolere etmeyi öğretiyor.
Fareler üzerinde yapılan testlerde, nanoparçacık sadece yer fıstığı alerjilerini tersine çevirmekle kalmadı, aynı zamanda gelişmesini de engelledi. Çalışma ACS Nano dergisinde yayımlandı.
UCLA’da seçkin bir tıp profesörü ve UCLA California NanoSystems Enstitüsü’nde araştırma direktörü olan makalenin ortak yazarı Dr. André Nel, “Bulabildiğimiz kadarıyla, mRNA hiçbir zaman alerjik bir hastalık için kullanılmadı” dedi. “Platformumuzun fıstık alerjilerini yatıştırmak için işe yarayabileceğini gösterdik ve aynı şeyi gıda ve ilaçlardaki diğer alerjenlerin yanı sıra otoimmün durumlar için de yapabileceğine inanıyoruz.”
Araştırmacılar iki nedenden dolayı karaciğere odaklandılar: Birincisi, organ düzenli olarak alerjenler de dahil olmak üzere yabancı maddelerle bombardımana tutulduğu için her zorluğa yanıt vermemek üzere eğitilmiştir. İkincisi, organ, yabancı proteinleri toplayan ve tespit edildiklerinde saldırmak yerine bağışıklık sistemini bunları tolere etmek üzere eğiten antijen sunan hücrelere ev sahipliği yapıyor.
Çalışma, Nel ve meslektaşlarının önceki iki ilerlemesine dayanıyor. 2021 yılında, karaciğere epitop adı verilen, dikkatle seçilmiş bir protein parçası veren bir nanopartikülün farelerde tehlikeli yumurta alerjisi semptomlarını azalttığını buldular. Ertesi yıl, bir nanopartikül aracılığıyla karaciğere iletildiğinde farelerde yer fıstığı alerjilerini hafifleten bir epitop belirlediler. Bu epitoplar yer fıstığı ya da yumurta proteininin alerjiyi tetikleyen kısmını dışarıda bıraktığından, tedavinin bir parçası olarak daha güvenli olmaları bekleniyor.
Kaliforniya Üniversitesi Nanoteknolojinin Çevresel Etkileri Merkezi’ni (CEIN) de yöneten Nel, “Doğru epitopu seçecek kadar şanslıysanız, diğer tüm parçalara karşı reaksiyonları engelleyen bir bağışıklık mekanizması var” dedi. “Bu şekilde, hastalıkta rol oynayan bütün bir epitop topluluğunun icabına bakabilirsiniz.”
Bilim insanları, önceki nanopartiküllerinin tasarımını, yüzeyine antijen sunan hücrelere özel olarak bağlanan bir şeker molekülü ekleyerek geliştirdiler. mRNA kullanımı ise bir başka ileri adımdı.
Geliştirilmiş nanopartikülde araştırmacılar, mRNA yükünün bir kısmını, seçilen epitopu veya epitopları (bu durumda, önceki bir çalışmada tanımlanan fıstık proteini parçası) kodlayacak şekilde tasarladılar; SARS-CoV-2 için mRNA aşılarının virüsün tüm spike proteinini kodladığı gibi. MRNA kullanımı nanopartikülün yüklenmesini kolaylaştırır ve birden fazla epitopun dahil edilmesiyle ortaya çıkan komplikasyonları ortadan kaldırır; bu da uygulama kapsamını genişletebilecek bir avantajdır. Örneğin, diğer bazı alerjileri veya birden fazla alerjiyi ele almak için birden fazla epitopa ihtiyaç duyulabilir.
Geliştirdikleri nanoparçacığın yer fıstığı alerjilerini önleyip önlemeyeceğini değerlendirmek için araştırmacılar, bir hafta arayla iki doz halinde altı fareye verdi. Altı farelik başka bir gruba aynı mRNA yüküne sahip, ancak yüzeyinde hedefleme şekeri olmayan bir nanoparçacık verildi; diğer altı fareye yükseltilmiş nanoparçacık verildi, ancak içinde herhangi bir protein veya epitop kodlamayan mRNA vardı ve altı kişilik üçüncü bir gruba hiç nanoparçacık verilmedi. İkinci dozdan bir hafta sonra fareleri yer fıstığı alerjenlerine karşı hassaslaştırmak için ham yer fıstığı proteini özütüyle beslediler. Bir hafta sonra, anafilaktik şoku tetiklemek için fareleri yer fıstığı proteinine maruz bıraktılar.
Geliştirilmiş nanoparçacıkla ön muamele gören fareler, hedefleme şekeri içermeyen bir nanoparçacık alanlara kıyasla daha hafif semptomlar gösterirken, hiçbir tedavi almayan kontrol grubunda ve kodlamayan mRNA ile hedeflenmiş bir nanoparçacık alan grupta daha ciddi semptomlar ortaya çıktı.
Bilim insanları, işlem sırasını değiştirerek deneyi tekrarladılar; böylece fareler nanoparçacık almadan önce yer fıstığı proteinine duyarlı hale getirildi. Yine, yükseltilmiş nanoparçacık, hedefleme şekeri içermeyen benzer bir nanoparçacıktan daha iyi performans gösterdi ve her ikisi de araştırmacıların hiçbir tedavi görmeyen veya kodlamayan mRNA içeren bir nanoparçacık verilen farelerde gözlemlediklerinden çok daha hafif semptomlar üretti.
Deneyin her iki versiyonunda da bilim insanları, belirli antikorlar, enzimler ve sitokinlerin yanı sıra spesifik bağışıklık hücrelerinin seviyelerini ölçerek, geliştirilmiş nanopartikülün hayvanların yer fıstığı proteinine karşı toleransını artırdığını doğruladı.
Nel, laboratuvar çalışmalarının başarılı olması halinde nanoparçacığın üç yıl içinde klinik deneylere girebileceğini tahmin ediyor. (Laboratuvarı yakında fıstık alerjileri yaklaşımını klinik deneylerde test etmek için gerekli olan düzenleyici süreci başlatacak). Farklı epitopları kodlayan bir mRNA yükünün ikame edilmesinin, nanopartikülü diğer alerjiler ve otoimmün bozukluklar için uyarlama potansiyelini ortaya çıkardığını da sözlerine ekledi.
Kaynak: Phys
