محققان دانشگاه نورث وسترن راهبرد نانویی برای جلوگیری از واکنش‌های آلرژیک ارائه کردند که با استفاده از آن می‌توان از شدت خارش و کهیر و همچنین ریزش آب از چشم جلوگیری کرد. این فناوری می‌تواند مشکلات تنفسی و مرگ ناشی از واکنش‌های آلرژیک را کاهش دهد.
برای حساسیت به بادام زمینی راهکار نانویی پیدا شد
در این روش محققان نشان دادند که نانوذرات حاوی آنتی‌بادی‌هایی با قابلیت خاموش کردن بخشی از سلول‌های ایمنی موسوم به ماست سل (mast cells) که مسئول پاسخ‌های آلرژیک هستند، به کاهش واکنش‌های آلرژیک کمک کنند. این نانوذرات حاوی برخی از ترکیبات آلرژی هستند برای مثال اگر فردی به بادام زمینی حساسیت دارد، این نانوذرات حامل پروتئین موجود در بادام زمینی است.
در این رویکرد دو مرحله‌ای، آلرژن سلول‌های ماست که مسئول حساسیت هستند، را درگیر می‌کند و سپس آنتی‌بادی‌ها فقط آن سلول‌ها را خاموش می‌کنند. این رویکرد بسیار هدفمند، پزشک را قادر می‌سازد تا بدون سرکوب کل سیستم ایمنی بدن، از حساسیت به آلرژی خاص جلوگیری کند.
نتایج این پروژه در مجله Nature Nanotechnology منتشر شده است. این اولین نانوتراپی برای مهار سلول‌های ماست است.
دکتر بروس بوچنر، متخصص آلرژی و از محققان این پروژه می‌گوید: «برخی از اشکال ایمونوتراپی خوراکی ممکن است در بعضی موارد مفید باشد، اما ما در حال حاضر هیچ گزینه درمانی تأیید شده توسط FDA نداریم که به طور مداوم از چنین واکنش‌هایی جلوگیری کند. در غیر این صورت، درمان‌هایی مانند اپی‌نفرین برای درمان واکنش‌های شدید انجام می‌شود.»
برای بسته‌بندی آنتی‌بادی‌ها بر روی نانوذرات، اسکات و تیمش مجبور شدند بر چالش دیگری غلبه کنند. برای اینکه پروتئین‌ها (مانند آنتی‌بادی‌ها) به یک نانوذرات بچسبند، به طور معمول باید یک پیوند شیمیایی تشکیل دهند که پروتئین را آشکار می‌کند یا دناتور می‌کند و بر فعالیت بیولوژیکی آن تأثیر می‌گذارد. برای دور زدن این چالش، اسکات به نانوذره‌ای که قبلاً در آزمایشگاه خود توسعه یافته بود، روی آورد.
نانوذرات تازه توسعه یافته اسکات شامل زنجیره‌های پلیمری پویا است که می‌تواند در معرض حلال‌ها و پروتئین‌های مختلف قرار گیرند. هنگامی که این زنجیره در محلول‌های مایع قرار می‌گیرند، زنجیرها برای دستیابی به فعل و انفعالات الکترواستاتیک مطلوب با مولکول‌های آب باز شده و حرکت می‌کنند. هنگامی که یک پروتئین سطح نانوذرات را لمس می‌کند، زنجیرهای پلیمری کوچک به شکلی جهت‌گیری می‌کنند که آن را نگه دارند.
پروتئین‌ها هنگام اتصال به سطوح، به طور معمول از بین می‌روند و فعالیت زیستی خود را از دست می‌دهند. جنبه‌ای منحصر به فرد این نانوذرات اسکات آن است که آن‌ها می‌توانند ضمن حفظ ساختار سه‌بعدی و عملکردهای بیولوژیکی، آنزیم‌ها و آنتی‌بادی‌ها را به طور پایدار نگه دارند. این بدان معناست که آنتی‌بادی‌ها میل شدید خود را به گیرنده‌های ماست سلول حفظ می‌کنند حتی اگر به سطوح نانوذرات وصل شوند.
هنگامی که تیم اسکات نانوذرات را با آنتی‌بادی‌ها مخلوط کرد، نزدیک به ۱۰۰ ٪ آنتی‌بادی‌ها با موفقیت به نانوذرات متصل شدند بدون اینکه توانایی خود را برای اتصال به اهداف خاص خود از دست بدهند. این منجر به یک روش درمانی مبتنی بر نانوذرات شد.
