Celulele T ale sistemului imunitar au sarcina de a recunoaşte celulele şi moleculele nedorite, de la virusuri şi bacterii până la cancere, ca fiind străine organismului şi de a scăpa de ele. Odată ce celulele T lansează un atac iniţial împotriva unui antigen, ele păstrează o memorie a invadatorului pentru a-l elimina mai rapid în viitor. Cu toate acestea, celulele T pot face greşeli şi pot recunoaşte celulele sănătoase ca fiind străine, declanşând un atac imunitar şi împotriva acestora, aşa cum se întâmplă în bolile autoimune.
Acum, un nou tip de vaccin dezvoltat de cercetătorii de la facultatea de inginerie moleculară Pritzker (PME) a Universităţii din Chicago, Statele Unite, a demonstrat în laborator că poate inversa complet bolile autoimune, cum ar fi scleroza multiplă, diabetul zaharat de tip 1 şi boala Crohn - toate acestea fără a opri restul sistemului imunitar.
Un vaccin tipic învaţă sistemul imunitar uman să recunoască un virus sau o bacterie ca fiind un inamic care trebuie atacat.
Noul „vaccin invers" face exact opusul: elimină memoria sistemului imunitar cu privire la o moleculă.
În timp ce o astfel de ştergere a memoriei imunitare ar fi nedorită pentru bolile infecţioase, ea poate opri reacţiile autoimune precum cele observate în scleroza multiplă, diabetul zaharat de tip I, artrita reumatoidă sau boala Crohn, în care sistemul imunitar atacă ţesuturile sănătoase ale unei persoane.
Vaccinul invers, descris în numărul din 7 septembrie al revistei Nature Biomedical Engineering, profită de modul în care ficatul marchează în mod natural moleculele din celulele descompuse cu informaţia „nu ataca" pentru a preveni reacţiile autoimune la celulele care mor prin procese naturale.
Cercetătorii de la PME au cuplat un antigen - o moleculă atacată de sistemul imunitar - cu o moleculă asemănătoare unui fragment de celulă îmbătrânită pe care ficatul ar recunoaşte-o ca prieten, şi nu ca duşman.
Echipa a arătat cum vaccinul ar putea opri cu succes reacţia autoimună asociată cu o boală asemănătoare sclerozei multiple.
„În studii anterioare, am arătat că am putea folosi această abordare pentru a preveni autoimunitatea", a declarat profesorul Jeffrey Hubbell, specialist în domeniul ingineriei ţesuturilor şi autorul principal al noii lucrări.
„Ceea ce este atât de interesant în legătură cu această cercetare este faptul că am arătat că putem trata boli precum scleroza multiplă după ce există deja o inflamaţie în curs de desfăşurare, ceea ce este mai util într-un context din lumea reală", a precizat profesorul Hubbell.
Montarea unui răspuns imunitar
Sarcina celulelor T ale sistemului imunitar este de a recunoaşte celulele şi moleculele nedorite - de la virusuri şi bacterii până la cancere - ca fiind străine organismului şi de a scăpa de ele.
Odată ce celulele T lansează un atac iniţial împotriva unui antigen, ele păstrează o memorie a invadatorului pentru a-l elimina mai rapid în viitor.
Cu toate acestea, celulele T pot face greşeli şi pot recunoaşte celulele sănătoase ca fiind străine.
La persoanele cu boala Crohn, de exemplu, sistemul imunitar atacă celulele intestinului subţire; la cele cu scleroză multiplă, celulele T lansează un atac împotriva mielinei, învelişul protector din jurul nervilor.
Se cunoaşte faptul că organismul are un mecanism pentru a se asigura că reacţiile imune nu apar ca răspuns la fiecare celulă deteriorată din organism - un fenomen cunoscut sub numele de toleranţă imună periferică şi realizat în ficat.
Echipa PME a descoperit în ultimii ani că marcarea moleculelor cu un zahăr cunoscut sub numele de N-acetilgalactosamină (pGal) ar putea imita acest proces, trimiţând moleculele în ficat, unde se dezvoltă toleranţa la acestea.
„Ideea este că putem ataşa orice moleculă pe care o dorim la pGal şi aceasta va învăţa sistemul imunitar să o tolereze", a explicat prof. Hubbell.
„Mai degrabă decât să stimulăm imunitatea ca în cazul unui vaccin, o putem reduce într-un mod foarte specific cu un vaccin invers", a precizat el.
În noul studiu, cercetătorii s-au concentrat asupra unei boli asemănătoare sclerozei multiple, în care sistemul imunitar atacă mielina, ceea ce duce la slăbiciune şi amorţeală, pierderea vederii şi, în cele din urmă, probleme de mobilitate şi paralizie.
Echipa a legat proteinele de mielină de pGal şi a testat efectul noului vaccin invers.
Cercetătorii PME au descoperit că sistemul imunitar a încetat să mai atace mielina, permiţând nervilor să funcţioneze din nou corect şi inversând simptomele bolii la animale.
Într-o serie de alte experimente, oamenii de ştiinţă au arătat că aceeaşi abordare a funcţionat pentru a minimiza alte reacţii imune adverse.
Avansarea către testele clinice
În prezent, bolile autoimune sunt în general tratate cu medicamente care opresc în linii mari sistemul imunitar.
„Aceste tratamente pot fi foarte eficiente, dar blocăm, de asemenea, răspunsurile imune necesare pentru a lupta împotriva infecţiilor şi, prin urmare, există o mulţime de efecte secundare", a declarat prof. Hubbell.
„În schimb, dacă am putea trata pacienţii cu un vaccin invers, acesta ar putea fi mult mai specific şi ar duce la mai puţine efecte secundare", a precizat el.
Este nevoie de mai multe cercetări pentru a studia compuşii pGal la om, dar au fost deja efectuate teste iniţiale de siguranţă de fază I la persoane cu boală celiacă, o boală autoimună asociată cu consumul de grâu, orz şi secară, şi sunt sunt în curs de desfăşurare teste de siguranţă de fază I în cazul sclerozei multiple.
Aceste studii sunt efectuate de compania farmaceutică Anokion SA, care a contribuit la finanţarea noilor cercetări şi pe care prof Hubbell a cofondat-o. Fundaţia Alper Family a contribuit, de asemenea, la finanţarea cercetării.
„Încă nu există vaccinuri inverse aprobate clinic, dar suntem incredibil de entuziasmaţi de avansarea acestei tehnologii", a mai spus prof. Hubbell.
