Pokazalo se da mikroskopski ranci puni lekova dizajniranih da se drže problematičnih imunih ćelija poboljšavaju zdravlje miševa sa stanjem sličnim multiploj sklerozi kod ljudi.
Razvijen od strane istraživača na Univerzitetu Harvard u SAD, prtljag mikročestica mogao bi da zameni postojeće terapije, koristeći prednost tendencije pogrešnih mijeloidnih imunih ćelija da uđu u tkiva gde bi izazvale upalu, umesto toga podstičući popravku.
Multipla skleroza (MS) je posebno iscrpljujuća autoimuna bolest koja uzrokuje pogoršanje izolacionog mijelina oko nerava, ometajući komunikaciju između mozga i tela i otežavajući kretanje i funkcionisanje osobama sa ovim stanjem.
Iako MS nema lek, lekovi koji ciljaju reaktivne imune ćelije ili smanjuju upalu mogu promeniti njen tok. Nažalost, mnogi od ovih tretmana nose značajne rizike, od depresije i infekcija do problema sa štitnom žlezdom i drugim organima.
„Uprkos ključnoj ulozi mijeloidnih ćelija u patofiziologiji MS, trenutni tretmani ne ciljaju specifično na mijeloične ćelije niti ih direktno koriste za modulaciju bolesti“, napominju autori u svom objavljenom radu.
Da bi potencijalno inflamatorne bele ćelije pretvorili u male bolničare, istraživači su uzeli vrstu mijeloidne ćelije od zdravih miševa i uzgajali ih van njihovih tela. Zatim su pričvrstili mikroskopske predmete u obliku diska koji nose mikročestice lekova na površine ćelija, dajući im efektivno mali ranac leka.
Kada su ćelije koje nose ranac stavljene u mišji model MS-a, bile su u stanju da značajno poboljšaju imune odgovore specifične za paralitičko stanje, delimično preokrenuvši paralizu i poboljšajući motoričke funkcije.
„Ovo su veoma plastične ćelije koje se mogu prebacivati između različitih stanja i zbog toga ih je teško kontrolisati. Naš pristup rancima zasnovan na biomaterijalu je veoma efikasan način da ih zadržimo zaključane u njihovom antiinflamatornom stanju“, objašnjava stariji autor Samir Mitragotri, bioinženjer na Univerzitetu Harvard i Institutu Viss.
Mijeloidne ćelije urođenog imunog sistema koje izazivaju upalu u centralnom nervnom sistemu (CNS) su glavni faktor u MS. Ove zapaljene lezije zatim uvlače više mijeloidnih ćelija, kao i T i B ćelije iz adaptivnog imunog sistema, uzrokujući oštećenje mijelinske prevlake oko nerava.
Mitragotri i njegove kolege su već kreirali terapiju za borbu protiv tumora koja koristi makrofage napunjene rancem, vrstu mijeloidnih ćelija. Stavljanjem određenih molekula u rance, tim je mogao da kontroliše kako se ćelije ponašaju. Ruksaci su ostali na površini makrofaga čak i dok su druge ćelije brzo apsorbovale i deaktivirale materijal.
Monociti – vrsta mijeloidne ćelije – su roditeljske ćelije makrofaga. Oni se razvijaju u koštanoj srži i mogu da pronađu put u moždano tkivo pre nego što se diferenciraju u makrofage, koji su jedan od najčešćih tipova inflamatornih ćelija u lezijama MS.
Ovog puta tim je pričvrstio rance na monocite, napunjene molekulima interleukina-4 i deksametazona koji rade zajedno na jačanju antiinflamatornih i regulatornih funkcija i usporavanju proinflamatornih funkcija.
„Zbog njihove sposobnosti da napadnu CNS, infiltriraju inflamatorne lezije i diferenciraju se u makrofage, strategija ranca koja omogućava kontrolu nad diferencijacijom monocita imala je izuzetan smisao“, kaže hemijski i biomedicinski inženjer Neha Kapate.
„Takođe su smanjili upalu unutar lezija i pomerili lokalni i sistemski imuni odgovor povezan sa MS ka terapijskom ishodu.“
Naučnici su otkrili da su modeli miša pokazali veliko poboljšanje kada su tretirani ćelijama monocita koje su hodale noseći posebne ruksake. Nakon tretmana, ti miševi su imali samo manju mlohavost u repu, dok su miševi koji nisu dobili tretman potpuno paralizovani u zadnjim nogama. Tretirani miševi su takođe živeli duže od netretiranih miševa.
Tim želi da sprovede više istraživanja o ovoj tehnici da vidi da li radi na češćim relapsirajućim oblicima MS, pošto modeli miša samo oponašaju progresivni oblik MS. Ako deluje na recidivirajućem obliku, to bi moglo biti od velike pomoći za mnoge ljude sa MS tako što će sprečiti upalu u ranoj fazi.
„Lečenje bolesti moglo bi da se poboljša u kombinaciji sa drugim lekovima koji ciljaju na adaptivni imuni sistem“, pišu autori. Simptomi MS se manifestuju na različite načine u zavisnosti od toga gde se lezije nalaze u nervnom sistemu. Autonomne, vizuelne, motoričke i senzorne poteškoće su najčešće, ali osoba može imati bilo koji neurološki simptom, a svi oni utiču na kvalitet života.
Iako je osnovni mehanizam shvaćen, tačni pokretači MS-a su nejasni. Smatra se da je uzrokovan raznim faktorima životne sredine, a istraživanja ga povezuju sa traumom u detinjstvu i virusnom infekcijom.
Od 2013. godine, broj ljudi sa MS porastao je za 30 procenata, a oko 2,8 miliona ljudi širom sveta pati od te bolesti, tako da je pronalaženje načina da se ovo ublaži važna oblast istraživanja.
Studija je objavljena u časopisu PNAS.
