CIENCIA. Desarrollan nanopartículas específicas para combatir las alergias

Desarrollan nanopartículas específicas para combatir las alergias

 

Los investigadores han creado una nanopartícula decorada con anticuerpos que se dirige a las células responsables de las reacciones alérgicas. Evan A. Scott/Universidad Northwestern

Los investigadores han creado una nanoterapia que se dirige selectivamente y desactiva las células inmunitarias responsables de provocar una respuesta alérgica en ratones, previniendo la anafilaxiaLa nueva nanomedicina, que puede adaptarse a alérgenos específicos, podría ser la primera en prevenir reacciones alérgicas.

17 enero 2024.- Las alergias pueden variar en gravedad, desde picazón en los ojos y secreción nasal hasta anafilaxia potencialmente mortal. Cacahuetes, polvo, moho, pelo de perro, perfumes, polen, medicamentos, picaduras de insectos y látex... además de evitarlos por completo, para algunas personas no hay forma de prevenir reacciones alérgicas.

Eso podría cambiar pronto, gracias a investigadores de la Universidad Northwestern que desarrollaron la primera terapia selectiva para prevenir reacciones alérgicas: nanopartículas decoradas con anticuerpos que desactivan las células inmunes responsables de las respuestas alérgicas del cuerpo.

"Actualmente, no hay métodos disponibles para atacar específicamente a los mastocitos", dijo Evan Scott, autor correspondiente del estudio. “Lo único que tenemos son medicamentos como antihistamínicos para tratar los síntomas, y esos no previenen las alergias. Contrarrestan los efectos de las histaminas una vez que los mastocitos ya se han activado. Si tuviéramos una forma de inactivar los mastocitos que responden a alérgenos específicos, entonces podríamos detener respuestas inmunes peligrosas en situaciones graves como la anafilaxia, así como respuestas menos graves como las alergias estacionales”.

Los mastocitos son glóbulos blancos residentes en los tejidos que son esenciales para la inflamación alérgica. Cuando alguien se vuelve alérgico, sus mastocitos capturan y muestran anticuerpos, específicamente inmunoglobulina E (IgE), para esa sustancia específica que desencadena la alergia: un alérgeno, casi siempre una proteína. Esto permite que los mastocitos reconozcan y reaccionen al mismo alérgeno si la persona vuelve a exponerse a él.

Para que las proteínas, como los anticuerpos, se adhieran a una nanopartícula, normalmente deben formar un enlace que desdoble la proteína, afectando su bioactividad. Para abordar este desafío, los investigadores crearon una nanopartícula compuesta de cadenas de polímeros dinámicas que pueden cambiar de forma independiente su orientación cuando se exponen a diferentes solventes y proteínas. Entonces, cuando una proteína se une a la superficie de la nanopartícula, las cadenas de polímero en la interfaz cambian su posición para sujetar la proteína de manera estable sin unirse a ella, conservando así su función. Las bolsas repelentes de agua en la superficie de la proteína fueron clave para mantener una interacción estable.

Los investigadores descubrieron que cerca del 100% de los anticuerpos se unían a las nanopartículas sin perder su capacidad de unirse a sus objetivos específicos, lo que daba como resultado una nanopartícula cuya superficie estaba densamente repleta de cantidades altamente controlables de múltiples anticuerpos distintos dirigidos a los mastocitos.

Imagen de microscopía electrónica de barrido (SEM) de las nanopartículas (coloreadas en púrpura) dentro de un mastocitoEvan A. Scott/Universidad Northwestern

La nanopartícula está decorada con anticuerpos anti-Siglec-6 que evitan que los mastocitos reaccionen a un alérgeno. También lleva alérgenos que corresponden a la alergia particular de una persona. Por ejemplo, si las nanopartículas se usaran en una persona con alergia al maní, llevarían una proteína de maní. Es un enfoque doble: el alérgeno ataca a los mastocitos específicos responsables de la alergia, y luego los anticuerpos desactivan esas células. Y debido a que sólo los mastocitos muestran receptores Siglec-6, la nanopartícula no puede unirse a otros tipos de células, lo que limita efectivamente los efectos secundarios.

"Puede utilizar cualquier alérgeno que desee y desactivará selectivamente la respuesta a ese alérgeno", dijo Scott. El alérgeno normalmente activaría los mastocitos. Pero al mismo tiempo que se une el alérgeno, el anticuerpo de la nanopartícula también interactúa con el inhibidor del receptor Siglec-6. Dadas estas dos señales contradictorias, el mastocito decide que no debe activarse y debe dejar ese alérgeno en paz. Detiene selectivamente una respuesta a un alérgeno específico. La belleza de este enfoque es que no requiere matar o eliminar todos los mastocitos. Y, desde el punto de vista de la seguridad, si la nanopartícula se adhiere accidentalmente al tipo de célula equivocado, esa célula simplemente no responderá”.

Después de utilizar con éxito la nueva nanopartícula en cultivos de mastocitos derivados de tejido humano, los investigadores probaron la terapia en modelos de ratón. Debido a que los mastocitos en ratones no poseen receptores Siglec-6, los investigadores desarrollaron un modelo con mastocitos humanos en sus tejidos. Los ratones fueron expuestos a un alérgeno y la nanoterapia se administró simultáneamente por vía intravenosa. Ninguno de los animales experimentó anafilaxia y todos sobrevivieron.

A continuación, los investigadores planean utilizar su nanoterapia para tratar otras enfermedades relacionadas con los mastocitos, incluida una forma rara de cáncer de mastocitos llamada mastocitosisTambién están investigando la carga de medicamentos dentro de las nanopartículas para matar selectivamente los mastocitos en la mastocitosis sin dañar otros tipos de células.

El estudio fue publicado en la revista Nature Nanotechnology .

Fuente: Universidad del Noroeste

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