Videnskab
 Science >> Videnskab >  >> nanoteknologi

Nye nanopartikler fundet at være effektive til behandling af reumatoid arthritis

Skematisk illustration af omfattende og kombineret RA-terapi med Ce-MSCNV nanopartikler. Ce-MSCNV'er fjerner det overproducerede ROS i et RA-knæled, inducerer M1 til M2 makrofagpolarisering til øjeblikkelig lindring af inflammation og symptomer, modulerer DC'er til tDC'er og inducerer til sidst Tregs. Kredit:Institut for Grundvidenskab

Et team af forskere har udviklet en ny løsning til behandling af leddegigt (RA). Værket er blevet udgivet i Nature Nanotechnology .



RA er en kronisk sygdom, som desværre ikke kan helbredes. Sygdommen udløser en blanding af generende symptomer som betændte led, skadelige cytokiner og ubalancer i immunsystemet, som arbejder sammen om at skabe en ubarmhjertig cyklus af forværrede symptomer. Selvom målretning mod nogle af disse faktorer kan give kortsigtet lindring, forbliver andre uafklarede, hvilket fører til en frustrerende cyklus af remission og opblussen.

En af de største forhindringer i RA-behandling er manglende evne til at genoprette immunsystemet til dets sunde tilstand. Dette efterlader kroppen ude af stand til at kontrollere den kontinuerlige produktion af skadelige stoffer som reaktive oxygenarter (ROS) og inflammatoriske cytokiner, hvilket fører til vedvarende inflammation og ubehag.

I det væsentlige bør den ideelle behandling for RA ikke kun give øjeblikkelig lindring af betændelse og symptomer, men også adressere den grundlæggende årsag ved at genoprette immunsystemet til dets normale, afbalancerede tilstand.

Nyt nanopartikelbaseret system som løsning

Den nye platform involverer immobilisering af ceria-nanopartikler (Ce NP'er) på mesenkymale stamcelle-afledte nanovesikler (MSCNV'er). Begge disse komponenter kan hindre forskellige patogene faktorer, hvilket giver dem mulighed for at arbejde både individuelt og i samarbejde for at opnå en omfattende behandling.

In vivo terapeutisk effekt og immungenopretning af Ce-MSCNV'er. (a) Klinisk score og potetykkelse blev signifikant reduceret i Ce-MSCNV-behandlingsgruppen. (b) Bruskstrukturen var velbevaret i Ce-MSCNV-behandlingsgruppen, i modsætning til i den alvorligt beskadigede kontrolgruppe. (c) Ce-MSCNV'er genoprettede effektivt Th17/Treg-balancen. (d) Tregs induceret af Ce-MSCNV'er viser CIA-relevant antigenspecifik immunsuppression. Kredit:Institut for Grundvidenskab

Ce NP'er kan opfange den overproducerede ROS i RA-påførte knæled. De inducerer også polarisering af M1-makrofager til M2, hvilket opnår øjeblikkelig lindring af inflammation og symptomer.

MSCNV'er leverer immunmodulerende cytokiner, som gør dendritiske celler (DC) til tolerogene dendritiske celler (tDC'er). Dette genererer følgelig regulatoriske T-celler til langsigtet immuntolerance.

Kort sagt, sigter denne tilgang på at bygge bro over både medfødt og adaptiv immunitet for at opnå både kortvarig smertelindring, samt at omdanne vævsmiljøet til en immuntolerant tilstand for at forhindre gentagelse af symptomer.

Forskere bekræftede effektiviteten af ​​denne tilgang ved hjælp af en kollagen-induceret arthritis musemodel. Ce-MSCNV-systemet var i stand til omfattende behandling og forebyggelse af RA ved samtidig at lindre den umiddelbare og genoprette T-celleimmunitet. Understøttende data tyder på, at forbedring af tilstande kan opnås efter kun en enkelt-dosis behandling.

Musene behandlet med Ce-MSCNV-kombinationen klarede sig langt bedre sammenlignet med dem, der kun blev behandlet med Ce NP- eller MSCNV-gruppen. Dette viser tydeligt synergien mellem anti-inflammation og immunmodulering og understreger vigtigheden af ​​den kombinerede terapi for effektiv RA-behandling. Derudover reducerede administration af Ce-MSCNV før booster-injektion markant forekomsten og sværhedsgraden af ​​symptomer, hvilket understøttede det profylaktiske potentiale af disse nanopartikler.

Forskerholdet blev ledet af Koo Sagang fra Seoul National University og Center for Nanopartikelforskning inden for Institue for Basic Science Center (IBS), i samarbejde med forskere fra Korea Institute of Science and Technology (KIST) og Seoul National University.

Førsteforfatter Koo Sagang udtalte:"En af de sværeste beslutninger inden for uhåndterlig sygdomsbehandling er at bestemme, hvor længe behandlingen skal fortsætte. For RA ville det ikke være hensigtsmæssigt at stoppe behandlingen, bare fordi målmarkøren er stabiliseret. En sikrere indikator bør være, at de medfødte og adaptive komponenter i det kollapsede immunsystem er normaliseret for at beskytte kroppen."

Koo mener, at Ce-MSCNVs strategi, hvor forskellige behandlingsmekanismer arbejder sammen, giver en unik fordel i denne henseende. Desuden forudsiger hun, at en lignende tilgang også ville være anvendelig til andre vanskelige, inflammatoriske og autoimmune sygdomme til dette formål. Komponenterne i systemet kan også modificeres. For eksempel kan andre katalysatorer til generering af ROS eller andre celleafledte nanovesikler anvendes afhængigt af sygdomstyperne.

Samlet set beviser denne undersøgelse potentialet af et hybridt nanopartikelsystem til omfattende behandling af autoimmun sygdom og modulering af immunsystemet.

Flere oplysninger: Koo Sagang et al, Ceria-vesikel nanohybrid terapeutisk til modulering af medfødt og adaptiv immunitet i en kollagen-induceret arthritismodel, Nature Nanotechnology (2023). DOI:10.1038/s41565-023-01523-y

Journaloplysninger: Naturenanoteknologi

Leveret af Institute for Basic Science




Varme artikler