Nowe terapie mogą w przyszłości przeciwdziałać alergiom pokarmowym i chorobom zapalnym

Nowe terapie mogą w przyszłości przeciwdziałać alergiom pokarmowym i chorobom zapalnym

Chociaż wiele osób z alergią pokarmową doświadcza łagodnych objawów po ekspozycji na pokarmy wyzwalające, u niektórych mogą wystąpić potencjalnie śmiertelne konsekwencje. Związek bakteryjny zwany maślanem, wytwarzany przez zdrowe mikrobiomy, okazał się obiecujący w testach laboratoryjnych przeciwko reakcjom alergicznym, ale przyjmowanie go doustnie jest nieprzyjemne. Obecnie naukowcy opisują smaczniejszy sposób dostarczania tego związku i donoszą, że zawarte w nim „micele polimerowe” są skuteczne w walce z alergią na orzeszki ziemne u myszy. Leczenie może pewnego dnia przeciwdziałać wielu rodzajom alergii pokarmowych i chorób zapalnych.

Naukowcy zaprezentują swoje wyniki na jesiennym spotkaniu Amerykańskiego Towarzystwa Chemicznego (ACS). ACS Fall 2022 to spotkanie hybrydowe, które odbędzie się wirtualnie i osobiście w dniach 21–25 sierpnia, z dostępem na żądanie w dniach 26 sierpnia–25 września. 9. Spotkanie obejmuje prawie 11 000 prezentacji na szeroki zakres tematów naukowych.

Niektóre bakterie w mikrobiomie jelitowym wytwarzają metabolity, takie jak maślan, które sprzyjają wzrostowi pożytecznych bakterii i utrzymują błonę śluzową jelit. Jeśli mikrobiom danej osoby jest niezdrowy i brakuje bakterii wytwarzających maślan, fragmenty częściowo strawionego pokarmu mogą wyciekać z jelit i powodować odpowiedź immunologiczną, która prowadzi do reakcji alergicznej.

Jednym ze sposobów leczenia alergików byłoby podanie im brakujących bakterii doustnie lub poprzez przeszczep kału, ale według dr Jeffreya Hubbella, jednego z głównych badaczy projektu, nie sprawdziło się to w klinice. „Więc pomyśleliśmy, dlaczego po prostu nie dostarczamy metabolitów – takich jak maślan – wytwarzanych przez zdrowy mikrobiom?”

Ale maślan ma bardzo nieprzyjemny zapach, przypominający psie odchody i zjełczałe masło, a także ma okropny smak, więc ludzie nie chcieliby go połykać.

Doktor Shijie Cao, Uniwersytet w Chicago

Doktor Shijie Cao prezentuje wyniki na spotkaniu zespołu na Uniwersytecie w Chicago.

A nawet gdyby ludzie mogli go udusić, maślan zostałby strawiony, zanim dotarłby do miejsca przeznaczenia w jelicie grubym.

Aby stawić czoła tym wyzwaniom, badacze, w tym współkierownik naukowy Cathryn Nagler i dr Ruyi Wang, opracowali nowy system dostarczania. Spolimeryzowali metakryloamid butanoiloksyetylu; który ma grupę maślanową jako łańcuch boczny -; z kwasem metakrylowym lub hydroksypropylometakryloamidem. Powstałe polimery samoorganizowały się w agregaty lub micele polimerowe, które wpychały boczne łańcuchy maślanu do rdzenia, maskując nieprzyjemny zapach i smak związku.

Naukowcy podali te micele do układu trawiennego myszy, którym brakowało zdrowych bakterii jelitowych lub prawidłowo funkcjonującej wyściółki jelit. Po tym, jak soki trawienne uwolniły maślan w jelicie grubym, obojętne polimery zostały wydalone z kałem. Zabieg przywrócił barierę ochronną i mikrobiom jelit, częściowo poprzez zwiększenie produkcji peptydów zabijających szkodliwe bakterie, robiąc miejsce dla bakterii wytwarzających maślan.

Co najważniejsze, podawanie miceli alergicznym myszom zapobiegło zagrażającej życiu reakcji anafilaktycznej po ekspozycji na orzeszki ziemne. „Ten rodzaj terapii nie jest specyficzny dla antygenu” – zauważa Cao. „Więc teoretycznie, modulując zdrowie jelit, można go szeroko zastosować w przypadku wszystkich alergii pokarmowych”.

Następnym krokiem będą testy na większych zwierzętach, a następnie badania kliniczne. Jeśli te próby zakończą się sukcesem, a amerykańska Agencja ds. Żywności i Leków zatwierdzi leczenie doustne, micele będą mogły być sprzedawane w małych opakowaniach; Konsumenci rozdzierali opakowanie i mieszali zawartość ze szklanką wody lub soku. W ramach innych prac nad micelami zespół analizuje dane dotyczące leczenia nieswoistego zapalenia jelit terapią doustną.

Zespół bada także podawanie leku w formie zastrzyków. Naukowcy wykazali, że metoda ta pozwala na gromadzenie się miceli i ich ładunku maślanowego w węzłach chłonnych, które stanowią część układu odpornościowego. Odkryli, że to podejście jest skuteczne w leczeniu alergii na orzeszki ziemne u myszy, ale można je również zastosować do lokalnego tłumienia aktywacji układu odpornościowego; zamiast na całym ciele. Na przykład zastrzyki mogą być pomocne u pacjentów, którzy przeszli przeszczep narządu lub cierpią na miejscową chorobę autoimmunologiczną i zapalną, taką jak reumatoidalne zapalenie stawów.

Naukowcy chcieliby podziękować swojej start-upowi ClostraBio i Uniwersytetowi w Chicago za wsparcie i fundusze.

Źródło:

Amerykańskie Towarzystwo Chemiczne

.