Nya terapier skulle kunna motverka födoämnesallergier och inflammatoriska sjukdomar i framtiden

Nya terapier skulle kunna motverka födoämnesallergier och inflammatoriska sjukdomar i framtiden

Även om många människor med födoämnesallergi upplever milda symtom när de utsätts för utlösande livsmedel, upplever vissa potentiellt dödliga konsekvenser. En bakterieförening som heter butyrat, tillverkad av friska mikrobiomer, har visat sig lovande i laboratorietester mot allergiska reaktioner, men det är obehagligt att ta oralt. Idag beskriver forskare ett mer välsmakande sätt att leverera denna förening och rapporterar att dess "polymera miceller" är effektiva mot jordnötsallergier hos möss. Behandlingen skulle en dag kunna motverka många typer av födoämnesallergier och inflammatoriska sjukdomar.

Forskarna kommer att presentera sina resultat på höstmötet i American Chemical Society (ACS). ACS Fall 2022 är ett hybridmöte som hålls virtuellt och personligen 21-25 augusti, med tillgång på begäran 26 augusti-25 september. 9. Mötet innehåller nästan 11 000 presentationer om ett brett spektrum av vetenskapliga ämnen.

Några av bakterierna i tarmmikrobiomet producerar metaboliter som butyrat, som främjar tillväxten av nyttiga bakterier och upprätthåller tarmslemhinnan. Om en persons mikrobiom är ohälsosamt och dessa butyratproducerande bakterier saknas, kan fragment av delvis smält mat läcka från tarmarna och orsaka ett immunsvar som leder till en allergisk reaktion.

Ett sätt att behandla allergiker skulle vara att ge dem de saknade insekterna oralt eller med en fekal transplantation, men det har inte fungerat bra på kliniken, enligt Jeffrey Hubbell, Ph.D., en av projektets huvudutredare (PI). "Så vi tänkte, varför levererar vi inte bara de metaboliter – som butyrat – som en frisk mikrobiom producerar?"

Men butyrat har en väldigt dålig lukt, som hundbajs och härskt smör, och det smakar också illa, så folk skulle inte vilja svälja det."

Shijie Cao, Ph.D., University of Chicago

Shijie Cao, Ph.D. presenterar resultaten vid teamets möte vid University of Chicago.

Och även om folk kunde kväva det, skulle butyrat smältas innan det nådde sin destination i nedre tarmen.

För att övervinna dessa utmaningar utvecklade forskare, inklusive co-PI Cathryn Nagler, Ph.D., och Ruyi Wang, Ph.D., ett nytt leveranssystem. De polymeriserade butanoyloxietylmetakrylamid; som har en butyratgrupp som en sidokedja -; med metakrylsyra eller hydroxipropylmetakrylamid. De resulterande polymererna självmonterade till aggregat, eller polymera miceller, som stoppade in butyratsidokedjorna i deras kärna, och maskerade föreningens fula lukt och smak.

Forskarna administrerade dessa miceller till matsmältningssystemet hos möss som saknade antingen friska tarmbakterier eller en korrekt fungerande tarmslemhinna. Efter att matsmältningsjuicer frigjorde butyratet i nedre tarmen utsöndrades de inerta polymererna i avföring. Behandlingen återställde tarmens skyddande barriär och mikrobiom, delvis genom att öka produktionen av peptider som dödar skadliga bakterier, vilket ger plats åt butyratproducerande bakterier.

Det viktigaste är att administrering av micellerna till allergiska möss förhindrade en livshotande anafylaktisk reaktion när de exponerades för jordnötter. "Denna typ av terapi är inte antigenspecifik", konstaterar Cao. "Så i teorin, genom att modulera tarmhälsa, kan det tillämpas brett på alla matallergier."

Därefter kommer tester på större djur, följt av kliniska studier. Om dessa försök är framgångsrika och US Food and Drug Administration godkänner den orala behandlingen, kan micellerna marknadsföras i små förpackningar; Konsumenter skulle riva upp en förpackning och röra ut innehållet i ett glas vatten eller juice. I annat arbete med micellerna analyserar teamet data om behandling av inflammatorisk tarmsjukdom med oral terapi.

Teamet studerar även administration via injektion. Forskarna visade att denna metod gör att micellerna och deras butyratlast kan ackumuleras i lymfkörtlarna, som är en del av immunsystemet. De fann att detta tillvägagångssätt är effektivt vid behandling av jordnötsallergi hos möss, men det kan också användas för att lokalt undertrycka immunaktivering -; istället för i hela kroppen. Till exempel kan injektioner vara till hjälp hos patienter som har genomgått en organtransplantation eller har en lokaliserad autoimmun och inflammatorisk sjukdom som reumatoid artrit.

Forskarna vill tacka sitt nystartade företag ClostraBio och University of Chicago för stöd och finansiering.

Källa:

American Chemical Society

.