Oamenii de ştiinţă de la universitatea din Illinois, Statele Unite, au dezvoltat un tratament pentru fibroza pulmonară folosind nanoparticule acoperite cu manoză, un tip de zahăr, pentru a opri acţiunea macrofagelor care contribuie la cicatrizarea ţesutului pulmonar. Metoda s-a dovedit promiţătoare în studiile preclinice pentru prevenirea acestei boli severe, care poate duce la dificultăţi de respiraţie şi complicaţii care pun viaţa în pericol.
Deşi tratamentul nu este încă pregătit pentru fi testat în studii clinice, cercetătorii spun că succesul său relevant în modelele animale este un semn promiţător că ar putea trata această boala, pentru care există foarte puţine tratamente disponibile care dau randament.
O cauză majoră a fibrozei pulmonare este activarea celulelor imune care provoacă inflamaţie dăunătoare în exces.
„Procesele inflamatorii din organism sunt foarte complexe şi nu este deloc simplu să găsim remedii pentru bolile cauzate de inflamaţia în exces sau persistentă, deoarece tratamentele care previn inflamaţia dăunătoare, previn, din păcate, şi inflamaţia folositoare, care luptă împotriva infecţiilor şi vindecă leziunile“, a declarat dr. Abhalaxmi Singh, care a fost invitată să lucreze ca prof. asistent în cercetare, în departamentul de farmacologie şi medicină regenerativă al colegiului de medicină de la UIC.
"Să avem un tratament ţintit, care abordează una dintre principalele cauze ale inflamaţiei dăunătoare, care să funcţioneze într-un model animal este extraordinar", a completat cercetătorul.
Pentru a opri fibroza, nanoparticulele îmbrăcate în molecula de zahăr se leagă de un subset de macrofage, un tip de celule albe din sânge care se regăsesc în toate organele, care au un receptor pentru manoză. Receptorul, numit CD206, este supraexprimat la pacienţii cu fibroză pulmonară.
Oamenii de ştiinţă au descoperit că macrofagele care provoacă fibroză pulmonară au niveluri foarte ridicate de manoză. În fibroza pulmonară, macrofagele trec printr-o tranziţie când eliberează citokine şi promovează cicatrizarea.
Singh şi colegii săi au identificat receptorul de manoză CD206, de pe suprafeţele acestor macrofage care promovează cicatricile, şi au proiectat nanoparticulele pentru a ţinti aceşti receptori.
Când nanoparticulele acoperite cu zahăr se leagă de receptorul celulei livrează nucleotidul, un fragment de ARN de interferenţă (siARN), care vizează factorul de creştere şi transformare beta (TGFB), pe care cercetătorii l-au încărcat în nanoparticule. SiARN care vizează TGFB este o cale de semnalizare celulară despre care se ştie că este implicată în fibroza pulmonară.
Odată ajuns în celulă, nucleotidul blochează capacitatea macrofagelor de a produce cantităţi excesive de proteine, cum este şi colagenul, care contribuie la formarea cicatricilor.
„Macrofagele sunt celule interesante şi complexe iar abordarea pe care dr. Singh şi echipa au adoptat-o, acoperind nanoparticulele cu zahăr pentru a se lega de receptorul de manoză, este un mod interesant şi precis de a asigura livrarea ţintită a unui tratament siARN la acest subset de celule, care contribuie la fibroză“, a declarat prof. Asrar Malik, şeful departamentului de farmacologie şi medicină regenerativă.
Echipa a început deja testarea tratamentului în probele de ţesut pulmonar uman în colaborare cu cercetători de la universitatea California, din San Francisco.
Nanoparticula utilizată în experimente a fost preparată dintr-o proteină numită albumină, şi este o platformă pe care oamenii de ştiinţă o studiază ca instrument pentru a administra şi alte tratamente într-o varietate de afecţiuni.
Echipa prof. Malik a fost cea care a descoperit pentru prima dată că nanoparticulele de albumină pot fi folosite pentru a suprima inflamaţia într-o manieră medicală de precizie. Descoperirea iniţială a fost publicată într-un articol de cercetare din 2014, în Nature Nanotechnology.
