In una svolta per le nanotecnologie e la sclerosi multipla, una nanoparticella biodegradabile risulta essere il veicolo perfetto per fornire furtivamente un antigene che inganna il sistema immunitario e ferma il suo attacco alla mielina in un modello di sclerosi multipla recidivante remittente (SM) nei topi, secondo una nuova ricerca della Northwestern Medicine.
La nuova nanotecnologia può anche essere applicata ad una varietà di malattie immunomediate incluse diabete di tipo 1, allergie alimentari e allergie respiratorie come l’asma.
Nella SM, il sistema immunitario attacca la membrana mielinica che avvolge le cellule nervose nel cervello, midollo spinale e del nervo ottico per l’isolamento. Quando l’isolamento viene distrutto, i segnali elettrici non possono essere efficacemente veicolati, con conseguente sintomi che vanno da intorpidimento degli arti lieve a paralisi o cecità. Circa l’80 per cento dei pazienti affetti da SM sono diagnosticati con la forma recidivante-remittente della malattia.
La nanotecnologia della Northwestern non sopprime l’intero sistema immunitario così come le attuali terapie per la SM che rendono i pazienti più suscettibili alle infezioni e causano maggiori tassi di cancro. Invece, quando le nanoparticelle attaccate ad antigeni della mielina vengono iniettate nei topi, il sistema immunitario viene ripristinato alla normalità.( Il sistema immunitario riconosce la mielina e blocca il suo attacco).
“Questo è un passo avanti molto significativo in immunoterapia traslazionale”, ha detto Stephen Miller, Professore di Microbiologia-Immunologia presso la Northwestern University Feinberg School of Medicine. “La bellezza di questa nuova tecnologia è che può essere utilizzata in molte malattie legate al sistema immunitario. Abbiamo semplicemente cambiato l’antigene che viene consegnato.”
“Il Santo Graal è di sviluppare una terapia specifica per la risposta immunitaria patologica, in questo caso il corpo di attacco alla mielina,” Miller aggiunto. “Il nostro approccio resetta il sistema immunitario in modo che non attacca la mielina, ma lascia la funzione del sistema immunitario normale e intatta.“Le nanoparticelle sono composte di una semplice sostanza già approvata dalla FDA che è stata sviluppata da Lonnie Shea, professore di ingegneria chimica e biologica presso la Northwestern McCormick Facoltà di Ingegneria e Scienze Applicate.
La ricerca è stata pubblicata il 18 novembre sulla rivista Nature Biotechnology .
Il metodo di studio è lo stesso approccio in fase di sperimentazione nei pazienti con sclerosi multipla in una fase I / II trial clinico – con una differenza fondamentale. Il processo utilizza le cellule del paziente , per consegnare l’antigene. Lo scopo del nuovo studio è stato quello di verificare se le nanoparticelle potevano essere efficaci quanto i globuli bianchi, come veicoli di consegna.
Il vantaggio nanoparticelle
Le nanoparticelle presentano molti vantaggi, primo tra tutti, che possono essere facilmente prodotte e standardizzate in laboratorio. Hanno il potenziale di terapia economica ed accessibile ad una popolazione generale.Inoltre, queste nanoparticelle sono fatte di un polimero chiamato acido poli (lattico-co-glicolico) (PLG), che consiste di acido lattico e acido glicolico, entrambi i metaboliti naturali del corpo umano. PLG è più comunemente usato per suture biodegradabili.
Il fatto che il PLG è già stato approvato dalla FDA per altre applicazioni, dovrebbe facilitare la traduzione pratica della ricerca per i pazienti. I ricercatori hanno testato nanoparticelle di varie dimensioni ed hanno scoperto che 500 nanometri erano più efficaci nella modulazione della risposta immunitaria.
“Abbiamo somministrato queste particelle ad animali che hanno una malattia molto simile alla sclerosi multipla recidivante-remittente ed è stata fermato sul nascere”, ha detto Miller. “Abbiamo evitato eventuali future ricadute per un massimo di 100 giorni, che è l’equivalente di diversi anni nella vita di un malato di SM.”
Shea e Miller stanno anche testando le nanoparticelle per il trattamento di diabete di tipo uno e malattie delle vie respiratorie come l’asma.
Nanoparticelle sistema immunitario Fool
Nello studio, i ricercatori hanno attaccato antigeni della mielina alle nanoparticelle ed le hanno iniettato per via endovenosa nei topi. Le particelle sono entrate nella milza, che filtra il sangue e aiuta il corpo a smaltire l’invecchiamento e la morte delle cellule del sangue. Nella milza, le particelle sono state inghiottite dai macrofagi, un tipo di cellule immunitarie che visualizzano gli antigeni sulla loro superficie cellulare. Il sistema immunitario ha riconosciuto le nanoparticelle come normali cellule del sangue che muoiono e non ha provocato nessuna risposta.. Questo processo crea tolleranza immunitaria all’antigene, inibendo direttamente l’attività delle cellule T reattive della mielina e aumenta il numero di cellule T regolatorie che ulteriormente hanno calmato la risposta autoimmune.
“La chiave è che grazie a questo antigene / particella, l’approccio alla induzione della tolleranza è selettiva e mirata. La differenza dall’ immunosoppressione generalizzata, che è la terapia corrente utilizzata per le malattie autoimmuni, è che questo nuovo processo non arresta l’intero sistema immunitario”, ha detto Christine Kelley, dell’Istituto Nazionale di Biomedical Imaging. “Questo sforzo di collaborazione tra esperti in immunologia e bioingegneria è un esempio formidabile dei progressi enormi che possono essere fatti con approcci scientificamente convergenti per i problemi biomedici”.
L’obiettivo generale è quello di garantire questo importante percorso terapeutico a tutti i pazienti con sclerosi multipla e malattie autoimmuni. “
Fonte: Nature Biotechnology , 2012; DOI: 10.1038/nbt.2434
