En un gran avance para la nanotecnología y la esclerosis múltiple, una nanopartícula biodegradable resulta ser el vehículo perfecto para administrar sigilosamente un antígeno que engaña al sistema inmunológico para que detenga su ataque a la mielina y detenga un modelo de esclerosis múltiple (EM) remitente recurrente en ratones, según una nueva investigación de Northwestern Medicine.
La nueva nanotecnología también se puede aplicar a una variedad de enfermedades inmunomediadas, incluida la diabetes tipo 1, alergias a los alimentos y alergias a las vías respiratorias como el asma.
En EM, el sistema inmunológico ataca la membrana de mielina que aísla las células nerviosas del cerebro, médula espinal y nervio óptico. Cuando se destruye el aislamiento, las señales eléctricas no se pueden conducir de manera efectiva, resultando en síntomas que van desde entumecimiento leve de las extremidades hasta parálisis o ceguera. Alrededor del 80 por ciento de los pacientes con EM son diagnosticados con la forma remitente recurrente de la enfermedad.
La nanotecnología del noroeste no suprime todo el sistema inmunológico como lo hacen las terapias actuales para la EM. que hacen que los pacientes sean más susceptibles a las infecciones cotidianas y mayores tasas de cáncer. Bastante, cuando las nanopartículas se unen a antígenos de mielina y se inyectan en los ratones, el sistema inmunológico se restablece a la normalidad. El sistema inmunológico deja de reconocer la mielina como un invasor alienígena y detiene su ataque.
"Este es un avance muy significativo en la inmunoterapia traslacional, "dijo Stephen Miller, autor correspondiente del estudio y profesora investigadora Judy Gugenheim de microbiología-inmunología en la Facultad de Medicina Feinberg de la Universidad Northwestern. "La belleza de esta nueva tecnología es que puede usarse en muchas enfermedades relacionadas con el sistema inmunológico. Simplemente cambiamos el antígeno que se administra".
"El santo grial es desarrollar una terapia que sea específica para la respuesta inmunitaria patológica, en este caso el cuerpo ataca la mielina, ", Agregó Miller." Nuestro enfoque restablece el sistema inmunológico para que ya no ataque la mielina, pero deja intacta la función del sistema inmunológico normal ".
La nanopartícula, hecho de una sustancia fácilmente producida y ya aprobada por la FDA, fue desarrollado por Lonnie Shea, profesor de ingeniería química y biológica en la Escuela de Ingeniería y Ciencias Aplicadas McCormick de Northwestern.
"Este es un gran avance en nanotecnología, mostrando que puedes usarlo para regular el sistema inmunológico, "dijo Shea, también un autor correspondiente. El artículo se publicará el 18 de noviembre en la revista Biotecnología de la naturaleza .
Miller y Shea también son miembros del Centro Integral de Cáncer Robert H. Lurie de la Universidad Northwestern. Además, Shea es miembro del Instituto de BioNanotecnología en Medicina y del Instituto de Química de los Procesos de la Vida.
ENSAYO CLÍNICO PARA PRUEBAS DE EM EL MISMO ENFOQUE, CON DIFERENCIA CLAVE
El método del estudio es el mismo enfoque que ahora se está probando en pacientes con esclerosis múltiple en un ensayo clínico de fase I / II, con una diferencia clave. El ensayo utiliza los propios glóbulos blancos del paciente, un procedimiento costoso y laborioso, para administrar el antígeno. El propósito del nuevo estudio era ver si las nanopartículas podían ser tan efectivas como los glóbulos blancos como vehículos de administración. Ellos eran.
LA GRAN VENTAJA DEL NANOPARTÍCULO PARA LA INMUNOTERAPIA
Las nanopartículas tienen muchas ventajas; pueden producirse fácilmente en un laboratorio y estandarizarse para su fabricación. Harían que la terapia potencial fuera más barata y más accesible para la población en general. Además, estas nanopartículas están hechas de un polímero llamado poli (lactida-co-glicólido) (PLG), que consiste en ácido láctico y ácido glicólico, ambos metabolitos naturales en el cuerpo humano. PLG se usa más comúnmente para suturas biodegradables.
El hecho de que PLG ya esté aprobado por la FDA para otras aplicaciones debería facilitar la traducción de la investigación a los pacientes. Shea notó. Miller y Shea probaron nanopartículas de varios tamaños y descubrieron que 500 nanómetros eran más efectivos para modular la respuesta inmune.
"Administramos estas partículas a animales que tienen una enfermedad muy similar a la esclerosis múltiple remitente recurrente y la detuvimos en seco". ", Dijo Miller." Prevenimos cualquier recaída en el futuro hasta por 100 días, que es el equivalente a varios años en la vida de un paciente con EM ".
Shea y Miller también están probando las nanopartículas para tratar la diabetes tipo uno y enfermedades de las vías respiratorias como el asma.
NANOPARTÍCULAS SISTEMA INMUNOLÓGICO
En el estudio, los investigadores unieron antígenos de mielina a las nanopartículas y las inyectaron por vía intravenosa en los ratones. Las partículas entraron en el bazo, que filtra la sangre y ayuda al cuerpo a deshacerse de las células sanguíneas envejecidas y moribundas. Allí, las partículas fueron engullidas por macrófagos, un tipo de célula inmunitaria, que luego muestra los antígenos en su superficie celular. El sistema inmunológico veía las nanopartículas como células sanguíneas ordinarias moribundas y nada de qué preocuparse. Esto creó tolerancia inmune al antígeno inhibiendo directamente la actividad de las células T sensibles a la mielina y aumentando el número de células T reguladoras que calmaron aún más la respuesta autoinmune.
"La clave aquí es que este enfoque basado en antígenos / partículas para la inducción de tolerancia es selectivo y dirigido. A diferencia de la inmunosupresión generalizada, cuál es la terapia actual utilizada para las enfermedades autoinmunes, este nuevo proceso no apaga todo el sistema inmunológico, "dijo Christine Kelley, Director de la división de Ciencia y Tecnología del Descubrimiento de los Institutos Nacionales de Salud del Instituto Nacional de Imágenes Biomédicas y Bioingeniería, que apoyó la investigación. "Este esfuerzo de colaboración entre la experiencia en inmunología y bioingeniería es un magnífico ejemplo de los tremendos avances que se pueden lograr con enfoques científicamente convergentes para problemas biomédicos".
"Estamos orgullosos de compartir nuestra experiencia en el desarrollo terapéutico con el equipo estelar de científicos académicos del Dr. Stephen Miller, "dijo Scott Johnson, CEO, presidente y fundador de Myelin Repair Foundation. "La idea de acoplar antígenos a nanopartículas se concibió en discusiones entre el laboratorio del Dr. Miller, la junta asesora de descubrimiento de fármacos de la Myelin Repair Foundation y el Dr. Michael Pleiss, miembro del equipo de investigación interno de Myelin Repair Foundation, y combinamos nuestros esfuerzos para centrarnos en la orientación al paciente, investigación clínicamente relevante con amplias implicaciones para todas las enfermedades autoinmunes. Nuestro modelo de investigación único está diseñado para fomentar y extraer la innovación de la ciencia académica que financiamos y hacer la transición de estas tecnologías a la comercialización. El objetivo general es garantizar que esta importante vía terapéutica tenga las mejores posibilidades de llegar a los pacientes, con EM y todas las enfermedades autoinmunes ".
