Примерно для одного из 13 детей в США обычно безвредные продукты питания, такие как молоко, яйца и арахис, могут привести к перегрузке естественных защитных сил организма. Симптомы пищевой аллергии могут варьироваться в широких пределах, но в худшем случае общесистемная аллергическая реакция может привести к анафилаксии-опасному для жизни состоянию, характеризующемуся внезапным падением кровяного давления и затруднением дыхания.

Хотя в настоящее время существуют некоторые профилактические меры против пищевой анафилаксии, пока нет никаких долгосрочных решений-методов лечения, способных привести иммунную систему в состояние толерантности, чтобы она не реагировала на аллергены.

Теперь исследовательская группа Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе разработала возможный способ обеспечить долгосрочное облегчение от аллергии, вызвав активное состояние иммунной толерантности.

Технология использует наночастицу-частицу настолько маленькую, что она измеряется в масштабе миллиардных долей метра—для доставки белков к определенным клеткам печени. Эти белки могут вызвать аллергическую реакцию в других органах организма, но в печени они заставляют клетки-мишени активировать толерантный иммунный ответ, который выключает аллергическую реакцию.

Отчет об исследовании, опубликованный в ACS Nano, указывает на то, что платформа эффективна в предотвращении аллергических реакций на яичный белок при проглатывании или вдыхании. Исследователи из Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе также показали, что доставка одного кусочка белка, вызывающего аллергию, достаточна для улучшения аллергической реакции.

"Огромное количество людей страдают от пищевой аллергии, что составляет миллиарды долларов ежегодных расходов на здравоохранение",-сказал соавтор исследования доктор Андре Нель, директор Центра экологических последствий нанотехнологий Калифорнийского университета и директор по исследованиям Калифорнийского института наносистем в Калифорнийском университете в Лос-Анджелесе. - Обычно астму и анафилаксию лечат шприцем ЭпиПен, а также противовоспалительными и иммуносупрессивными препаратами, которые дают лишь временное облегчение. Чтобы проблема исчезла надолго, мы смотрим на печень, чтобы перепрограммировать иммунную систему в активно поддерживаемое состояние невосприимчивости."

Печень является иммунно-привилегированным органом, что означает, что она запрограммирована не реагировать на чужеродные белки, называемые антигенами, которые могут вызывать аллергические или анафилактические реакции в других частях тела. Платформа, разработанная Нэлом и его коллегами, стимулирует печень вырабатывать регуляторные Т-клетки, клетки иммунной системы, которые могут перемещаться по всему организму, чтобы успокоить аллергические реакции на пищевые аллергены.

Нел, который также является выдающимся профессором медицины и иммунологом Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе, сказал, что идея нацелиться на печень возникла из интригующего наблюдения из области медицины трансплантации органов.

"Если врачи пересаживают почку, они должны дать много иммунного подавления, чтобы избежать отторжения", - сказал он. "Но если они пересаживают почку плюс печень, очень мало иммунного подавления необходимо, чтобы защитить почку, потому что печень делает это. Секрет печени-это выработка регуляторных Т-клеток, которые защищают почки от иммунного отторжения."

В одном эксперименте ученые сравнили свою платформу с другим подходом на основе наночастиц, который в настоящее время оценивается в клинических испытаниях. В этой технологии, разработанной и лицензированной учеными из Гарварда и Массачусетского технологического института, клетки, которые представляют аллергены для иммунной системы, перепрограммируются по всему телу, чтобы отключить чрезмерно активные иммунные реакции.

В своем тесте исследователи из Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе предварительно обработали группы мышей двумя инъекциями с интервалом в одну неделю, чтобы сравнить наночастицы, нацеленные на печень, с несколькими версиями подхода Гарварда–Массачусетского технологического института. Затем мышей сенсибилизировали к яичному белку таким образом, чтобы при нормальных обстоятельствах он вызывал астмоподобные симптомы. Начиная через четыре недели после второй инъекции, мыши подвергались воздействию аллергена через ингаляцию.

Ученые обнаружили, что наночастица, нацеленная на печень, содержащая яичный аллерген, генерирует регуляторные Т-клетки, которые запрограммированы на подавление аллергической реакции на яичный белок, и что это было так же эффективно, как подход Гарварда–MIT в уменьшении аллергического воспаления в легких.

Во втором эксперименте с использованием мышей команда обнаружила, что доставка определенных фрагментов яичного белка с наночастицей, нацеленной на печень, повышает иммунную толерантность, и это делает это лучше, чем целенаправленная доставка всего белка.

В третьем эксперименте использовали мышиную модель анафилаксии, вызванной употреблением того же яичного белка. Исследователи сравнили мышей с пищевой аллергией, которые не получали никакого лечения, мышей, которые были предварительно обработаны инъекциями наночастицы, содержащей весь яичный белок, и аллергических мышей, предварительно обработанных инъекциями одного конкретного фрагмента белка. Мыши, которые получали наночастицы, содержащие весь белок, и те, которые получали наночастицы, содержащие фрагмент, демонстрировали резкое снижение опасных для жизни реакций на аллерген, таких как коллапс кровообращения, вызывающий падение температуры их тела.

"Эти результаты очень интересны", - сказал первый автор Ци Лю, аспирант Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе. "Наши предварительные исследования показали, что наши наночастицы могут успешно нацеливаться на клетки печени и генерировать регуляторные Т-клетки для облегчения воспаления в дыхательных путях, и эти эксперименты показали, что платформа также эффективна против пищевой аллергии."

Ученые планируют исследовать другие условия, которые могут быть решены с помощью их нового подхода.

"Эта платформа может быть полезна для лечения других аллергий или аутоиммунных заболеваний, таких как диабет 1 типа, волчанка или ревматоидный артрит",-сказал соавтор исследования доктор Тянь Ся, адъюнкт-профессор медицины Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе и член CEIN. "В конечном счете, наша цель-помогать людям."

ИСТОЧНИК