Этот подход был продемонстрирован на мышах в Университете Мичигана, с наночастицами, улучшающими заживление путем перепрограммирования агрессивных иммунных клеток – назовем его «EpiPen» при травмах центральной нервной системы, включая головной и спинной мозг.
«В этой работе мы демонстрируем, что вместо того, чтобы преодолевать иммунный ответ, мы можем кооптировать иммунный ответ, чтобы он работал на нас, чтобы способствовать терапевтическому ответу», – сказал Лонни Ши, Стивен А. Гольдштейн, профессор биомедицинской инженерии.

Любая травма запускает иммунную реакцию организма. При нормальной травме иммунные клетки проникают в поврежденную область и очищают от мусора, чтобы запустить регенеративный процесс.
Центральная нервная система, однако, обычно отгорожена от беспорядков иммунной активности гематоэнцефалическим барьером. Повреждение спинного мозга разрушает этот барьер, позволяя чрезмерно усердным иммунным клеткам, которые создают слишком сильное воспаление для нежных нервных тканей.

Это приводит к быстрой гибели нейронов, повреждению изолирующих оболочек вокруг нервных волокон, которые позволяют им посылать сигналы, и образованию рубца, который блокирует регенерацию нервных клеток спинного мозга.
Все это способствует потере функции ниже уровня травмы. Этот спектр включает в себя все, от паралича до потери чувствительности для многих из 12000 новых пациентов с травмами позвоночника каждый год в Соединенных Штатах.

Предыдущие попытки компенсировать осложнения этого иммунного ответа включали инъекции стероидов, таких как метилпреднизолон. От этой практики в значительной степени отказались, поскольку она сопровождается побочными эффектами, включая сепсис, желудочно-кишечное кровотечение и образование тромбов.

Риски перевешивают преимущества.
Но теперь исследователи UM разработали наночастицы, которые перехватывают иммунные клетки на пути к спинному мозгу, перенаправляя их от травмы. Те, что достигают спинного мозга, были изменены, чтобы быть более прорегенеративными.

Без прикрепленных лекарств наночастицы перепрограммируют иммунные клетки с их физическими характеристиками: размером, подобным клеточному мусору, и отрицательным зарядом, который облегчает связывание с иммунными клетками. Теоретически их нефармацевтическая природа позволяет избежать нежелательных побочных эффектов.
Чем меньше иммунных клеток в месте травмы, тем меньше воспаление и разрушение тканей. Во-вторых, иммунные клетки, которые действительно попадают в травму, менее воспалительные и больше подходят для поддерживающих тканей, которые пытаются снова срастаться.

«Надеюсь, эта технология может привести к новым терапевтическим стратегиям не только для пациентов с травмой спинного мозга, но и для пациентов с различными воспалительными заболеваниями», – сказал Джонхек Парк, научный сотрудник UM, работающий с Ши.
Предыдущие исследования показали успех наночастиц, уменьшающих травмы, вызванные, например, вирусом Западного Нила и рассеянным склерозом.
«Иммунная система лежит в основе аутоиммунных заболеваний, рака, травм, регенерации – почти каждого серьезного заболевания», – сказал Ши. "Инструменты, которые могут нацеливаться на иммунные клетки и перепрограммировать их для получения желаемого ответа, имеют многочисленные возможности для лечения или контроля заболеваний."