Em um avanço para a nanotecnologia e esclerose múltipla, uma nanopartícula biodegradável acaba sendo o veículo perfeito para entregar furtivamente um antígeno que engana o sistema imunológico para interromper seu ataque à mielina e interromper um modelo de esclerose múltipla (EM) recorrente-remitente em camundongos, de acordo com a nova pesquisa da Northwestern Medicine.

A nova nanotecnologia também pode ser aplicada a uma variedade de doenças imunomediadas, incluindo diabetes tipo 1, alergias alimentares e alergias das vias respiratórias, como asma.

No MS, o sistema imunológico ataca a membrana de mielina que isola as células nervosas do cérebro, medula espinhal e nervo óptico. Quando o isolamento é destruído, sinais elétricos não podem ser conduzidos de forma eficaz, resultando em sintomas que variam de dormência leve dos membros a paralisia ou cegueira. Cerca de 80 por cento dos pacientes com esclerose múltipla são diagnosticados com a forma remitente recorrente da doença.

A nanotecnologia do noroeste não suprime todo o sistema imunológico como fazem as terapias atuais para MS, que tornam os pacientes mais suscetíveis a infecções diárias e maiores taxas de câncer. Em vez, quando as nanopartículas são anexadas aos antígenos de mielina e injetadas nos camundongos, o sistema imunológico é restaurado ao normal. O sistema imunológico para de reconhecer a mielina como um invasor alienígena e interrompe o ataque a ela.

"Este é um avanço altamente significativo na imunoterapia translacional, "disse Stephen Miller, um autor correspondente do estudo e Judy Gugenheim Research Professor of Microbiology-Immunology na Northwestern University Feinberg School of Medicine. "A beleza dessa nova tecnologia é que ela pode ser usada em muitas doenças relacionadas ao sistema imunológico. Nós simplesmente mudamos o antígeno que é fornecido."

"O Santo Graal é desenvolver uma terapia que seja específica para a resposta imune patológica, neste caso, o corpo atacando a mielina, "Miller acrescentou." Nossa abordagem redefine o sistema imunológico para que ele não ataque mais a mielina, mas deixe a função do sistema imunológico normal intacta. "

A nanopartícula, feito de uma substância facilmente produzida e já aprovada pela FDA, foi desenvolvido por Lonnie Shea, professor de engenharia química e biológica na McCormick School of Engineering e Applied Science da Northwestern.

"Este é um grande avanço na nanotecnologia, mostrando que você pode usá-lo para regular o sistema imunológico, "disse Shea, também um autor correspondente. O artigo será publicado no dia 18 de novembro na revista. Nature Biotechnology .

Miller e Shea também são membros do Robert H. Lurie Comprehensive Cancer Center da Northwestern University. Além disso, Shea é membro do Instituto de BioNanotecnologia em Medicina e do Instituto de Química dos Processos de Vida.

TESTE CLÍNICO PARA TESTES DE MS MESMA ABORDAGEM - COM DIFERENÇA PRINCIPAL

O método do estudo é a mesma abordagem agora testada em pacientes com esclerose múltipla em um ensaio clínico de fase I / II - com uma diferença importante. O estudo usa os próprios glóbulos brancos do paciente - um procedimento caro e trabalhoso - para fornecer o antígeno. O objetivo do novo estudo era ver se as nanopartículas poderiam ser tão eficazes quanto os glóbulos brancos como veículos de entrega. Eles foram.

A GRANDE VANTAGEM DE NANOPARTIGO PARA IMUNOTERAPIA

As nanopartículas têm muitas vantagens; eles podem ser produzidos prontamente em um laboratório e padronizados para fabricação. Eles tornariam a terapia potencial mais barata e mais acessível para a população em geral. Além disso, essas nanopartículas são feitas de um polímero chamado Poli (lactídeo-co-glicolídeo) (PLG), que consiste em ácido lático e ácido glicólico, ambos os metabólitos naturais do corpo humano. PLG é mais comumente usado para suturas biodegradáveis.

O fato de o PLG já ser aprovado pela FDA para outras aplicações deve facilitar a tradução da pesquisa para os pacientes, Shea notou. Miller e Shea testaram nanopartículas de vários tamanhos e descobriram que 500 nanômetros eram mais eficazes na modulação da resposta imunológica.

"Nós administramos essas partículas a animais com uma doença muito semelhante à esclerose múltipla recorrente-remitente e a impedimos, "Disse Miller." Nós evitamos quaisquer recaídas futuras por até 100 dias, o que equivale a vários anos na vida de um paciente com esclerose múltipla. "

Shea e Miller também estão testando as nanopartículas para tratar o diabetes tipo um e doenças das vias aéreas, como a asma.

NANOPARTICLES FOOL IMMUNE SYSTEM

No estudo, pesquisadores anexaram antígenos de mielina às nanopartículas e os injetaram por via intravenosa nos camundongos. As partículas entraram no baço, que filtra o sangue e ajuda o corpo a eliminar as células sanguíneas envelhecidas e moribundas. Lá, as partículas foram engolfadas por macrófagos, um tipo de célula imunológica, que então exibiu os antígenos em sua superfície celular. O sistema imunológico via as nanopartículas como células sanguíneas mortas comuns e nada com que se preocupar. Isso criou tolerância imunológica ao antígeno, inibindo diretamente a atividade das células T responsivas à mielina e aumentando o número de células T reguladoras, o que acalmou ainda mais a resposta autoimune.

"A chave aqui é que esta abordagem baseada em antígeno / partícula para indução de tolerância é seletiva e direcionada. Ao contrário da imunossupressão generalizada, que é a terapia atual usada para doenças autoimunes, este novo processo não desliga todo o sistema imunológico, "disse Christine Kelley, Diretor do Instituto Nacional de Imagens Biomédicas e Bioengenharia da divisão de Ciência e Tecnologia de Descoberta do National Institutes of Health, que apoiou a pesquisa. "Este esforço colaborativo entre expertise em imunologia e bioengenharia é um excelente exemplo dos enormes avanços que podem ser feitos com abordagens cientificamente convergentes para problemas biomédicos."

"Estamos orgulhosos de compartilhar nossa experiência em desenvolvimento terapêutico com a excelente equipe de cientistas acadêmicos do Dr. Stephen Miller, "disse Scott Johnson, CEO, presidente e fundador da Fundação de Reparo de Mielina. "A ideia de acoplar antígenos a nanopartículas foi concebida em discussões entre o laboratório do Dr. Miller, o conselho consultivo de descoberta de medicamentos da Myelin Repair Foundation e o Dr. Michael Pleiss, membro da equipe de pesquisa interna da Myelin Repair Foundation, e combinamos nossos esforços para focar na orientação ao paciente, pesquisa clinicamente relevante com amplas implicações para todas as doenças autoimunes. Nosso modelo de pesquisa exclusivo é projetado para promover e extrair a inovação da ciência acadêmica que financiamos e fazemos a transição dessas tecnologias para a comercialização. O objetivo geral é garantir que esta importante via terapêutica tenha sua melhor chance de alcançar os pacientes, com MS e todas as doenças auto-imunes. "