Per circa un bambino su 13 negli Stati Uniti, alimenti normalmente innocui come latte, uova e arachidi possono mandare in tilt le difese naturali del corpo.

I sintomi delle allergie alimentari possono variare ampiamente, ma nel peggiore dei casi, una risposta allergica sistemica può portare ad anafilassi, una condizione pericolosa per la vita caratterizzata da un improvviso calo della pressione sanguigna e difficoltà respiratorie.

Sebbene ora ci siano alcune misure preventive per l'anafilassi indotta da cibo, non esistono ancora soluzioni durature, cure capaci di bloccare il sistema immunitario in uno stato di tolleranza, in modo che non risponda agli allergeni.

Ora, un team di ricerca dell'UCLA ha sviluppato un possibile modo per impartire un sollievo a lungo termine dalle allergie inducendo uno stato attivo di tolleranza immunitaria.

La tecnologia utilizza una nanoparticella, una particella così piccola da essere misurata sulla scala di miliardesimi di metro, per fornire proteine ​​a cellule specifiche del fegato. Queste proteine ​​possono innescare una risposta allergica in altri organi del corpo, ma nel fegato inducono le cellule mirate ad attivare una risposta immunitaria tollerante che disattiva la risposta allergica.

Un rapporto sulla ricerca, pubblicato in ACS Nano , indica che la piattaforma è efficace nel prevenire reazioni allergiche a una proteina dell'uovo quando ingerita o inalata. I ricercatori dell'UCLA hanno anche dimostrato che la somministrazione di un singolo pezzo di una proteina che scatena le allergie è sufficiente per migliorare la reazione allergica.

"Un numero enorme di persone soffre di allergie alimentari, pari a miliardi di dollari di spese sanitarie annuali, " ha detto il co-autore corrispondente Dr. André Nel, direttore del Centro per le implicazioni ambientali delle nanotecnologie dell'Università della California, o CEIN, e direttore della ricerca presso il California NanoSystems Institute presso l'UCLA. "Normalmente, l'asma e l'anafilassi vengono trattate con una siringa EpiPen e con farmaci antinfiammatori e immunosoppressivi che forniscono solo un sollievo transitorio. Affinché il problema scompaia a lungo termine, stiamo esaminando il fegato per riprogrammare il sistema immunitario in uno stato di non reattività attivamente sostenuto".

Il fegato è un organo con privilegi immunitari, il che significa che è programmato per non rispondere a proteine ​​estranee chiamate antigeni, che possono causare risposte allergiche o anafilattiche in altre parti del corpo. La piattaforma sviluppata da Nel e dai suoi colleghi stimola il fegato a produrre cellule T regolatorie, cellule del sistema immunitario che possono andare ovunque nel corpo, per calmare le reazioni allergiche agli allergeni alimentari.

Nel, che è anche un illustre professore di medicina e immunologo dell'UCLA, ha detto che l'idea di colpire il fegato è venuta da un'osservazione intrigante nel campo della medicina dei trapianti d'organo.

"Se i medici trapiantano un rene, devono dare molta soppressione immunitaria per evitare il rigetto, " ha detto. "Ma se trapiantano un rene più un fegato, è necessaria pochissima soppressione immunitaria per proteggere il rene perché il fegato lo fa. Il segreto del fegato è la generazione di cellule T regolatorie che proteggono il rene dal rigetto immunitario".

In un esperimento, gli scienziati hanno confrontato la loro piattaforma con un altro approccio basato sulle nanoparticelle che è attualmente in fase di valutazione negli studi clinici. In quella tecnologia, sviluppato e concesso in licenza da scienziati di Harvard e MIT, le cellule che presentano allergeni al sistema immunitario vengono riprogrammate in tutto il corpo per disattivare le risposte immunitarie iperreattive.

Nella loro prova, i ricercatori dell'UCLA hanno pretrattato gruppi di topi con due iniezioni a distanza di una settimana per confrontare le nanoparticelle mirate al fegato con diverse versioni dell'approccio Harvard-MIT. I topi sono stati quindi sensibilizzati a una proteina dell'uovo in modo tale da provocare sintomi simili all'asma in circostanze normali. A partire da quattro settimane dopo la seconda iniezione, i topi sono stati esposti all'allergene per inalazione.

Gli scienziati hanno scoperto che la nanoparticella mirata al fegato contenente l'allergene dell'uovo ha generato cellule T regolatorie programmate per sopprimere la risposta allergica alla proteina dell'uovo e che era altrettanto efficace dell'approccio di Harvard-MIT nel ridurre l'infiammazione allergica nei polmoni. .

In un secondo esperimento su topi, il team ha scoperto che fornire alcuni frammenti della proteina dell'uovo con la nanoparticella mirata al fegato ha migliorato la tolleranza immunitaria, e lo ha fatto meglio della consegna mirata dell'intera proteina.

Un terzo esperimento ha utilizzato un modello murino per l'anafilassi innescata dall'ingestione della stessa proteina dell'uovo. I ricercatori hanno confrontato i topi con l'allergia alimentare che non ha ricevuto alcun trattamento, topi che sono stati pretrattati con iniezioni della nanoparticella contenente l'intera proteina dell'uovo e topi allergici pretrattati con iniezioni di un particolare frammento della proteina. I topi che hanno ricevuto le nanoparticelle contenenti l'intera proteina e quelli che hanno ricevuto la nanoparticella contenente il frammento hanno mostrato una drastica riduzione delle risposte potenzialmente letali all'allergene, come un collasso della circolazione sanguigna che provoca l'abbassamento della temperatura corporea.

"Questi risultati sono molto entusiasmanti, " ha detto il primo autore Qi Liu, uno studioso post-dottorato dell'UCLA. "I nostri studi preliminari hanno dimostrato che le nostre nanoparticelle potrebbero colpire con successo le cellule del fegato e generare cellule T regolatorie per alleviare l'infiammazione delle vie aeree, e questi esperimenti hanno dimostrato che la piattaforma è efficace anche contro le allergie alimentari".

Gli scienziati hanno in programma di esplorare altre condizioni che potrebbero essere affrontate con il loro nuovo approccio.

"Questa piattaforma potrebbe essere preziosa per il trattamento di altre allergie o malattie autoimmuni, come il diabete di tipo 1, lupus o artrite reumatoide, " ha detto il co-autore corrispondente Dr. Tian Xia, professore associato di medicina all'UCLA e membro del CEIN. "In definitiva, il nostro obiettivo è aiutare le persone".