Nye terapier kan motvirke matallergier og inflammatoriske sykdommer i fremtiden

Nye terapier kan motvirke matallergier og inflammatoriske sykdommer i fremtiden

Selv om mange personer med matallergi opplever milde symptomer når de utsettes for triggermat, opplever noen potensielt dødelige konsekvenser. En bakteriell forbindelse kalt butyrat, laget av sunne mikrobiomer, har vist lovende i laboratorietester mot allergiske reaksjoner, men det er ubehagelig å ta oralt. I dag beskriver forskere en mer velsmakende måte å levere denne forbindelsen på og rapporterer at dens "polymere miceller" er effektive mot peanøttallergier hos mus. Behandlingen kan en dag motvirke mange typer matallergier og betennelsessykdommer.

Forskerne vil presentere resultatene sine på høstmøtet til American Chemical Society (ACS). ACS Fall 2022 er et hybridmøte som holdes virtuelt og personlig 21.–25. august, med tilgang på forespørsel 26. august–25. september. 9. Møtet inneholder nesten 11 000 presentasjoner om et bredt spekter av vitenskapelige emner.

Noen av bakteriene i tarmmikrobiomet produserer metabolitter som butyrat, som fremmer veksten av nyttige bakterier og opprettholder tarmslimhinnen. Hvis en persons mikrobiom er usunt og disse butyratproduserende bakteriene mangler, kan fragmenter av delvis fordøyd mat lekke fra tarmene og forårsake en immunrespons som fører til en allergisk reaksjon.

En måte å behandle allergikere på ville være å gi dem de manglende insektene oralt eller med en fekal transplantasjon, men det har ikke fungert bra i klinikken, ifølge Jeffrey Hubbell, Ph.D., en av prosjektets hovedetterforskere (PIer). "Så vi tenkte, hvorfor leverer vi ikke bare metabolittene - som butyrat - som et sunt mikrobiom produserer?"

Men butyrat har en veldig dårlig lukt, som hundebæsj og harskt smør, og det smaker også dårlig, så folk vil ikke svelge det."

Shijie Cao, Ph.D., University of Chicago

Shijie Cao, Ph.D. presenterer resultatene på teamets møte ved University of Chicago.

Og selv om folk kunne kvele det, ville butyrat bli fordøyd før det nådde målet i nedre tarm.

For å overvinne disse utfordringene utviklet forskere, inkludert co-PI Cathryn Nagler, Ph.D., og Ruyi Wang, Ph.D., et nytt leveringssystem. De polymeriserte butanoyloksyetylmetakrylamid; som har en butyratgruppe som sidekjede -; med metakrylsyre eller hydroksypropylmetakrylamid. De resulterende polymerene satte seg selv sammen til aggregater, eller polymere miceller, som stakk butyratsidekjedene inn i kjernen, og maskerte forbindelsens stygge lukt og smak.

Forskerne administrerte disse micellene til fordøyelsessystemet til mus som manglet enten sunne tarmbakterier eller en korrekt fungerende tarmslimhinne. Etter at fordøyelsessafter frigjorde butyratet i nedre tarm, ble de inerte polymerene utskilt i avføring. Behandlingen gjenopprettet tarmens beskyttende barriere og mikrobiom, blant annet ved å øke produksjonen av peptider som dreper skadelige bakterier, noe som gir plass til butyratproduserende bakterier.

Viktigst, administrering av micellene til allergiske mus forhindret en livstruende anafylaktisk reaksjon når de ble utsatt for peanøtter. "Denne typen terapi er ikke antigenspesifikk," bemerker Cao. "Så i teorien, ved å modulere tarmhelsen, kan den brukes bredt på alle matallergier."

Neste opp er tester på større dyr, etterfulgt av kliniske studier. Hvis disse forsøkene er vellykkede og US Food and Drug Administration godkjenner oral behandling, kan micellene markedsføres i små pakker; Forbrukere ville rive opp en pakke og røre innholdet i et glass vann eller juice. I annet arbeid med micellene analyserer teamet data om behandling av inflammatorisk tarmsykdom med oral terapi.

Teamet studerer også administrasjon via injeksjon. Forskerne viste at denne metoden lar micellene og deres butyratlast samle seg i lymfeknuter, som er en del av immunsystemet. De fant at denne tilnærmingen er effektiv i behandling av peanøttallergi hos mus, men den kan også brukes til å lokalt undertrykke immunaktivering -; i stedet for i hele kroppen. Injeksjoner kan for eksempel være nyttige hos pasienter som har hatt en organtransplantasjon eller har en lokalisert autoimmun og inflammatorisk sykdom som revmatoid artritt.

Forskerne vil takke oppstartsselskapet ClostraBio og University of Chicago for støtte og finansiering.

Kilde:

American Chemical Society

.