Исследование доказательства принципа во главе с ученым Бэйлора Кристин Битон издало сегодня находящимися в открытом доступе шоу журнала Scientific Reports Природы онлайн, что наночастицы, измененные с гликолем полиэтилена, удобно разборчивы, поскольку они подняты клетками в иммунной системе.Это могло быть плюс для пациентов с аутоиммунными болезнями как рассеянный склероз, один центр исследования в лаборатории Битона. «Помещенный только под кожей, основанные на углероде частицы формируют темное место, которое исчезает приблизительно за одну неделю, поскольку они медленно выпускаются в обращение», сказал Битон.T и клетки лимфоцита B и макрофаги – ключевые компоненты иммунной системы. Однако при многих аутоиммунных болезнях, таких как рассеянный склероз, T клетки ключевые игроки.
Одна подозреваемая причина состоит в том, что клетки T теряют свою способность различать захватчиков и здоровую ткань и напасть на обоих.В тестах в Бэйлоре наночастицы были усвоены клетками T, которые запретили их функцию, но проигнорировали макрофагами. «Способность выборочно запретить один тип клетки по другим в той же самой окружающей среде может помочь врачам получить больше контроля над аутоиммунными болезнями», сказал Битон.
«Большинство текущего лечения – общие иммунодепрессанты широкого спектра», сказал Редван Хук, ведущий автор исследования и аспирант в лаборатории Beeton. «Они собираются затронуть все эти клетки, но пациенты подвергнуты побочным эффектам (располагающимся) от инфекций до увеличенных возможностей развивающегося рака. Таким образом, мы входим в азарт, когда мы видим что-то новое, которое могло потенциально позволить селективность». Так как макрофаги и другие иммуноциты селезенки незатронуты, большая часть существующей иммунной системы пациента остается неповрежденной, сказал он.
Разрешимые наночастицы, синтезируемые лабораторией Райса химика Джеймса Тура, не показали признаков острой токсичности в предшествующих разъедающих исследованиях, сказал Хук. Они объединяют гликоль полиэтилена с гидрофильными углеродными группами, следовательно их имя, ОРИЕНТИР-HCCs. Углеродные группы 35 миллимикронов длиной, 3 миллимикрона шириной и толстый атом, и большая часть приблизительно до 100 миллимикронов в шаровидной форме с добавлением ОРИЕНТИРА. Они, оказалось, были эффективными мусорщиками реактивных кислородных разновидностей, названных молекулами супероксида, которые выражены клетками использование иммунной системы, чтобы убить вторгающиеся микроорганизмы.
T клетки используют супероксид в сигнальном шаге, чтобы стать активированным. ОРИЕНТИР-HCCs удаляет этот супероксид из клеток T, предотвращая их активацию, не убивая клетки.Битон узнал ОРИЕНТИР-HCCs во время представления бывшим аспирантом Бэйлора Тэеко Иноуэом, соавтором нового исследования. «Когда она говорила, я думал, ‘Это должно работать в моделях рассеянного склероза’», сказал Битон. «У меня не было хорошего научного объяснения, но я попросил небольшую выборку ОРИЕНТИРА-HCCs видеть, затронули ли они иммуноциты.
«Мы нашли, что они затронули лимфоциты T а не другие иммуноциты селезенки, как макрофаги. Это было абсолютно неожиданно», сказала она.Тесты лаборатории Бэйлора на моделях животных показали, что небольшие количества ОРИЕНТИРА-HCCs, введенного под кожей, медленно поднимаются лимфоцитами T, где они собирают и подавляют функцию клетки.
Они также нашли, что наночастицы не оставались в клетках T и рассеянный в течение дней после внедрения клетками.«Это – проблема, потому что Вы хотите препарат, это находится в системе достаточно долго, чтобы быть эффективным, но не так долго, что, если у Вас есть проблема, Вы не можете удалить ее», сказал Битон. «ОРИЕНТИРОМ-HCCs можно управлять для медленного выпуска и долгое время не остается в системе. Это дает нам намного лучший контроль за обращающийся период полураспада».
«Чем больше мы изучаем способности этих наночастиц, тем более удивленный мы в том, насколько полезный они могли быть для медицинского применения», сказал Тур. Рисовая лаборатория опубликовала работы с сотрудниками в Бэйлоре и в другом месте при использовании functionalized наночастицы, чтобы поставить лекарства от рака опухолям и подавить перепроизводство супероксидов после травматических повреждений головного мозга.
Beeton предложил обеспечить углеродные наночастицы только под кожей, а не в кровоток будет держать их в системе дольше, делая их более доступными для внедрения клетками T. И один недостаток – временное, но видимое место на коже, которая похожа на татуировку – могло на самом деле быть привилегией некоторым.«Мы видели, что это сделало пометку о неблагонадежности, когда мы ввели его, и сначала мы думали, что это будет настоящей проблемой, если мы когда-нибудь берем его в клинику», сказал Битон. «Но мы можем работать вокруг этого.
Мы можем ввести в область, это скрыто, или используйте иглы микрообразца и сформируйте ее.«Я вижу выполнение этого для ребенка, который хочет татуировку и никогда не мог заставлять ее родителей продвигаться», сказала она. «Это будет хорошим способом убедить их».
Исследование было поддержано Медицинским колледжем Бэйлора, Национальным Обществом Рассеянного склероза, Национальными Институтами Здоровья, Онкологическим центром Дэна Л. Дункана, Консорциумом Побережья Залива Джона С. Данна для Химической Геномики и финансируемым армией США Консорциумом Травматического повреждения головного мозга.