Nanopartícula mostra promessa para tratamento de alergias graves




Os sintomas de alergias alimentares podem variar amplamente, mas, na pior das hipóteses, uma resposta alérgica em todo o sistema pode levar à anafilaxia, uma condição com risco de vida caracterizada por uma queda repentina da pressão arterial e dificuldade para respirar.


Embora já existam algumas medidas preventivas para a anafilaxia induzida por alimentos, ainda não existem soluções de longa duração - tratamentos capazes de bloquear o sistema imunológico em um estado de tolerância, para que ele não responda aos alérgenos.


Agora, uma equipe de pesquisa da UCLA desenvolveu uma maneira possível de proporcionar alívio a longo prazo das alergias, induzindo um estado ativo de tolerância imunológica.


A tecnologia usa uma nanopartícula - uma partícula tão pequena que é medida na escala de bilionésimos de um metro - para entregar proteínas a células específicas do fígado. Essas proteínas podem desencadear uma resposta alérgica em outros órgãos do corpo, mas no fígado, elas fazem com que as células-alvo ativem uma resposta imune tolerante que desliga a resposta alérgica.


Um relatório sobre a pesquisa, publicado na ACS Nano, indica que a plataforma é eficaz na prevenção de reações alérgicas a uma proteína do ovo quando ingerida ou inalada. Os pesquisadores da UCLA também mostraram que o fornecimento de um único pedaço de uma proteína que provoca alergias é suficiente para melhorar a reação alérgica.


“Um grande número de pessoas sofre de alergias alimentares, totalizando bilhões de dólares em custos anuais de cuidados de saúde”, disse o co-autor Dr. André Nel, diretor do Centro para Implicações Ambientais de Nanotecnologia da Universidade da Califórnia, ou CEIN, e diretor de pesquisa no California NanoSystems Institute da UCLA. “Normalmente, a asma e a anafilaxia são tratadas com uma seringa EpiPen e também com medicamentos anti-inflamatórios e imunossupressores que fornecem apenas alívio temporário. Para que o problema desapareça a longo prazo, estamos analisando o fígado para reprogramar o sistema imunológico para um estado ativamente sustentado de ausência de resposta ”.


O fígado é um órgão com privilégios imunológicos, o que significa que está programado para não responder a proteínas estranhas chamadas antígenos, que podem causar reações alérgicas ou anafiláticas em outras partes do corpo. A plataforma desenvolvida por Nel e seus colegas estimula o fígado a produzir células T reguladoras, células do sistema imunológico que podem ir a qualquer parte do corpo, para acalmar as respostas alérgicas a alérgenos alimentares.


Nel, que também é um distinto professor de medicina e imunologista da UCLA, disse que a idéia de atingir o fígado veio de uma observação intrigante do campo da medicina de transplante de órgãos.


“Se os médicos transplantam um rim, eles têm que aplicar muita imunossupressão para evitar a rejeição”, disse ele. “Mas se eles transplantarem um rim e um fígado, muito pouca supressão imunológica é necessária para proteger o rim, porque o fígado o faz. O segredo do fígado é a geração de células T reguladoras que protegem o rim da rejeição imunológica. ”


Em um experimento, os cientistas compararam sua plataforma com outra abordagem baseada em nanopartículas que está sendo avaliada atualmente em testes clínicos. Nessa tecnologia, desenvolvida e licenciada por cientistas de Harvard e do MIT, as células que apresentam alérgenos ao sistema imunológico são reprogramadas por todo o corpo para desligar as respostas imunológicas excessivamente reativas.


Em seu teste, os pesquisadores da UCLA pré-trataram grupos de camundongos com duas injeções com uma semana de intervalo para comparar as nanopartículas direcionadas ao fígado com várias versões da abordagem Harvard-MIT. Os camundongos foram então sensibilizados a uma proteína do ovo de uma forma que provocaria sintomas semelhantes aos da asma em circunstâncias normais. Quatro semanas após a segunda injeção, os camundongos foram expostos ao alérgeno por inalação.


Os cientistas descobriram que a nanopartícula direcionada ao fígado contendo o alérgeno do ovo gerou células T regulatórias que são programadas para suprimir a resposta alérgica à proteína do ovo - e que foi tão eficaz quanto a abordagem Harvard-MIT na redução da inflamação alérgica nos pulmões.


Em um segundo experimento com camundongos, a equipe descobriu que entregar certos fragmentos da proteína do ovo com a nanopartícula de alvo do fígado aumentou a tolerância imunológica, e fez isso melhor do que a entrega direcionada de toda a proteína.


Um terceiro experimento usou um modelo de rato para anafilaxia desencadeada pela ingestão da mesma proteína do ovo. Os pesquisadores compararam ratos com alergia alimentar que não receberam tratamento, ratos que foram pré-tratados com injeções da nanopartícula contendo toda a proteína do ovo e ratos alérgicos pré-tratados com injeções de um fragmento específico da proteína. Os camundongos que receberam as nanopartículas contendo a proteína inteira e aqueles que receberam a nanopartícula contendo o fragmento apresentaram uma redução dramática nas respostas ao alérgeno com risco de vida, como um colapso na circulação sanguínea fazendo com que sua temperatura corporal caísse.


“Esses resultados são muito empolgantes”, disse o primeiro autor Qi Liu, um bolsista de pós-doutorado da UCLA. “Nossos estudos preliminares mostraram que nossas nanopartículas podem ter como alvo células no fígado e gerar células T regulatórias para aliviar a inflamação nas vias aéreas, e esses experimentos demonstraram que a plataforma também é eficaz contra alergias alimentares”.


Os cientistas planejam explorar outras condições que podem ser tratadas com sua nova abordagem.


“Esta plataforma pode ser valiosa para o tratamento de outras alergias ou doenças auto-imunes, como diabetes tipo 1, lúpus ou artrite reumatóide”, disse o co-autor Dr. Tian Xia, professor associado de medicina da UCLA e membro do CEIN. “Em última análise, nosso objetivo é ajudar as pessoas. ”


Outros autores do estudo foram o cientista pesquisador Xiang Wang; o ex-cientista do projeto Xiangsheng Liu; Yu-Pei Liao, assistente de pesquisa da equipe; o cientista pesquisador Chong Hyun Chang; estudiosos de pós-doutorado Kuo-Ching Mei, Jiulong Li e Sean Allen; o ex-pesquisador Jinhong Jiang; ex-alunos de graduação Shannon Tseng, Grant Gochman e Luke Lucido; e as graduandas Marissa Huang e Zoe Thatcher, todas da UCLA.


A pesquisa foi apoiada pelo National Institute of Environmental Health Sciences.

Por Dave Bloom