Abby Leary e Jim Wiley lavorano con una camera di aerosol utilizzata per inoculare il polmone. (Foto MSU di Kelly Gorham).
(PhysOrg.com) -- Gli scienziati della Montana State University stanno studiando l'uso di nanomateriali per sviluppare un nuovo modo di combattere l'influenza e altre infezioni respiratorie causate da virus.
Se funziona negli esseri umani come funziona nei topi, le persone si prepareranno per un attacco virale respiratorio inalando uno spray aerosol contenente minuscole gabbie proteiche che attiveranno una risposta immunitaria nei loro polmoni. Questo stato immunitario attivato sarà buono contro qualsiasi virus respiratorio e durerà più di un mese. Le persone non dovranno aspettare che gli scienziati analizzino nuovi virus, sviluppare vaccini contro di loro, quindi distribuire e somministrare il vaccino.
"È come avere i vigili del fuoco a casa tua prima dell'incendio. Se inizia un incendio, non devi chiamarli e aspettare che arrivino. sono già lì, " disse Jim Wiley, professore assistente di ricerca presso il Dipartimento di Biologia Molecolare Veterinaria del College of Agriculture della MSU.
Wiley ha lavorato sull'approccio dei nanomateriali a gabbia proteica per più di 2 anni e mezzo. Un recente $ 275, La sovvenzione di 000 dal National Institutes of Allergy and Infectious Diseases consentirà al suo team di ricerca di continuare per altri due anni. La concessione è stata resa possibile attraverso l'American Recovery and Reinvestment Act del 2009.
Le gabbie proteiche cave che usa nella sua ricerca sono preparate nel Center for Bio-Inspired Nanomaterials di MSU, disse Wiley. Queste gabbie proteiche sono realizzate da un batterio amante del calore, e sono simili a quello che il Center for Bio-Inspired Nanomaterials ha recentemente isolato da un batterio che prospera nelle caratteristiche termali del Parco Nazionale di Yellowstone. Le gabbie sono sfere cave che non portano nulla all'esterno. Sono così piccoli che devono essere ingranditi di 50, 000 volte per essere visto al microscopio elettronico. Un capello umano è 7, 000 a 10, 000 volte più larghe di queste gabbie.
Le gabbie da sole bastano per innescare una risposta immunitaria nei polmoni, disse Wiley. Se l'approccio funziona negli esseri umani, le persone che hanno preparato i polmoni con i nanomateriali potrebbero tirare su col naso per un paio di giorni invece di essere ricoverate in ospedale. Invece di perdere il lavoro per qualche giorno a causa di un'infezione influenzale, potrebbero aver bisogno solo di dormire qualche ora in più durante la notte.
"Sareste in grado di preparare un'intera popolazione per un'imminente infezione virale respiratoria, come le infezioni da influenza suina che abbiamo appena sperimentato, " ha detto Wiley.
Wiley e 10 coautori di MSU, La Utah State University e l'Università di Rochester Medical Center hanno già pubblicato un articolo scientifico sull'approccio ai nanomateriali, che si basa sull'attivazione di "tessuto linfoide inducibile associato ai bronchi, " o iBALT, nel polmone. Questo iBALT è un tessuto naturale che viene prodotto nei polmoni come parte della normale risposta immunitaria a un'infezione. Il documento ha mostrato che la presenza di iBALT ha accelerato il recupero dei topi infetti senza causare danni ai polmoni o altri effetti collaterali dannosi. L'effetto di accelerazione del trattamento è scomparso gradualmente dopo un mese. L'articolo al riguardo è stato pubblicato nell'edizione di settembre 2009 di PLoS One, una rivista scientifica online della Public Library of Science.
MSU coautori del documento erano Laura Richert, Steve Swain, Ann Harmsen, Mark Jutila e Allen Harmsen nel Dipartimento di Biologia Molecolare Veterinaria; Trevor Douglas, Chris Broomell e Mark Young nel Center for Bio-Inspired Nanomaterials. Douglas e Broomell sono anche nel Dipartimento di Chimica e Biochimica. Young è anche nel Dipartimento di Scienze e Patologia Vegetale.
Nel progetto attuale, Wiley ha detto che lui e il suo team stanno testando questa terapia basata su iBALT in modelli animali, la cui risposta all'infezione influenzale è simile a quella osservata negli esseri umani. Non sa quando questo approccio basato su iBALT sarà testato sugli esseri umani, ma ha detto, "Certamente è promettente come trattamento in questo momento."
Ha aggiunto che i nanomateriali potrebbero essere generati molto più velocemente dei vaccini.
L'attuale team di ricerca di Wiley è composto da Richert e quattro tecnici di laboratorio:Abby Leary, Rebecca Pulman, Soo Han e Mark McAlpine. Richert è uno studente di dottorato dell'Idaho.
"Sono stato entusiasta di lavorarci, " Richert ha detto del progetto. "È stato interessante da un punto di vista immunologico non tradizionale".
Wiley ha detto che se le terapie basate su iBALT fossero state messe in atto l'anno scorso, le persone sarebbero state meglio preparate per l'H1N1.
"Se fossimo stati in grado di sviluppare uno stato di preparazione immunitaria nei polmoni o uno stato di attivazione parziale nei polmoni, avremmo potuto almeno dare alle persone un certo grado di protezione, " ha detto Wiley.