Μικροσκοπικά συνθετικά σωματίδια μη ανιχνεύσιμα από το ανοσολογικό σύστημα του ανθρώπινου οργανισμού μπορούν να παρέχουν πολύτιμες θεραπευτικές υπηρεσίες, χωρίς να προκαλούν φλεγμονές ή άλλες ανεπιθύμητες αντιδράσεις του ανοσοποιητικού. Πρόκειται για τα νανοσωματίδια δενδριμερή, των οποίων η επιφάνεια μοιάζει με πολύ πυκνό δάσος και περνούν κάτω από τα «ραντάρ» του ανοσολογικού συστήματος. «Είναι μια σπουδαία ανακάλυψη, που μπορεί να ανοίξει νέους δρόμους στην ιατρική. Είναι σαν να ξυπνάμε έναν κοιμισμένο γίγαντα με εξαιρετικές δυνατότητες», λέει στην «Κ» ο κ. Παναγιώτης Τροχόπουλος, καρδιολόγος και διευθυντής της CosmoPHOS Ltd στη Θεσσαλονίκη, ο οποίος συμμετέχει στη διεθνή ερευνητική ομάδα που προχώρησε σε δημοσίευση στο κορυφαίο περιοδικό Nature στις 11 Αυγούστου. Τα δενδριμερή θα μπορούσαν να συμβάλλουν και στην αντιμετώπιση των όποιων παρενεργειών έχουν τα εμβόλια, όπως αυτά κατά της COVID-19.
«Το δενδριμερές είναι ένα συνθετικό μόριο με πλοκάμια τα οποία διακλαδίζονται προς τα έξω σε μια άκρως συμμετρική κατασκευή γύρω από έναν κεντρικό πυρήνα. Τα πλοκάμια των δενδριμερών διατάσσονται απίστευτα κοντά το ένα με το άλλο, σε αποστάσεις μικρότερες από ένα νανόμετρο (ένα δισεκατομμυριοστό του μέτρου), αποφεύγοντας την ανίχνευσή τους από το σύστημα του συμπληρώματος, που είναι τμήμα του ανοσολογικού μας συστήματος», αναφέρεται σε ανακοίνωση του Πανεπιστημίου του Νιούκαστλ, σχετικά με τη δημοσίευση στο Nature. (Δείτε εδώ τη δημοσίευση στο Nature Communications και εδώ τη δημοσίευση στο Nature Health Blog).
Το πολύ σημαντικό εύρημα της διεθνούς ερευνητικής ομάδας είναι η ανακάλυψη πως τα μόρια ΑΜΣ δεν μπορούν να ανιχνεύσουν επαναλαμβανόμενα μοτίβα που είναι πιο κοντά το ένα στο άλλο, για παράδειγμα, στο ένα νανόμετρο ή λιγότερο.
Oπως σημειώνουν οι ερευνητές, το ανοσολογικό σύστημα του ανθρώπινου οργανισμού είναι εξοπλισμένο με πολλά εργαλεία για να αναγνωρίζει και να εξουδετερώνει εισβολείς. Για παράδειγμα, το αίμα μας περιέχει αισθητήρες που ανήκουν σε μια οικογένεια του αμυντικού μας συστήματος, γνωστής ως «το σύστημα του συμπληρώματος», το οποίο αναγνωρίζει μοναδικά μοτίβα που εμφανίζουν εισβολείς όπως τα βακτήρια και οι ιοί.
Oταν αυτοί οι αισθητήρες του αίματος εντοπίσουν μοτίβα που έχουν συνδεθεί με παθογόνους μικροοργανισμούς τίθεται σε συναγερμό το ανοσολογικό μας σύστημα και πυροδοτεί μια ανοσολογική απόκριση. Αυτοί οι αισθητήρες ονομάζονται μόρια «αναγνώρισης μοτίβων του συμπληρώματος (ΑΜΣ)».
Τα μόρια ΑΜΣ μπορούν να ανιχνεύουν επιφανειακά μοτίβα τα οποία επαναλαμβάνονται κανονικά πολύ κοντά το ένα στο άλλο, για παράδειγμα μεταξύ 2-15 νανόμετρα, δηλαδή μια απόσταση τουλάχιστον 5.000 φορές λεπτότερη από το πάχος ενός απλού φύλλου χαρτιού.
Το πολύ σημαντικό εύρημα της διεθνούς ερευνητικής ομάδας είναι η ανακάλυψη πως τα μόρια ΑΜΣ δεν μπορούν να ανιχνεύσουν επαναλαμβανόμενα μοτίβα που είναι πιο κοντά το ένα στο άλλο, για παράδειγμα, στο ένα νανόμετρο ή λιγότερο.
Η ερευνητική ομάδα ανέπτυξε μάλιστα νανοσωματίδια, γνωστά ως δενδριμερή, τα οποία έχουν σχήμα σαν δένδρα με πολλά κλαδιά ή με πάρα πολλά μικροσκοπικά πλοκάμια. Τα πλοκάμια είναι τοποθετημένα πολύ κοντά το ένα στο άλλο, σε απόσταση μικρότερη από ένα νανόμετρο. «Αναλόγως της χημικής δομής αυτών των μοτίβων, βρήκαν ότι αυτά τα δενδριμερή μπορούν να διαφύγουν την ανίχνευση από τα ραντάρ των μορίων ΑΜΣ», σημειώνεται στην ανακοίνωση του Πανεπιστημίου του Νιούκαστλ.
Τη σημασία της έρευνας υπογραμμίζει ο Moein Moghimi, καθηγητής Φαρμακευτικής και Νανοϊατρικής της Φαρμακευτικής Σχολής του Πανεπιστημίου του Νιούκαστλ, εκ των συγγραφέων του άρθρου: «Αυτή η ανακάλυψη δείχνει ότι μπορούμε να αναπτύξουμε συγκεκριμένα δενδριμερή ως μικροσκοπικούς μεταφορείς για να εισάγουμε φάρμακα στο σώμα χωρίς να πυροδοτήσουμε το ανοσολογικό μας σύστημα», που «μπορεί κάποιες φορές να καταλήξει σε φλεγμονή ή να προκαλέσει αναφυλακτικές αντιδράσεις. Eνα παράδειγμα είναι η αναφυλαξία που έχουμε δει σε κάποιους λήπτες των εμβολίων COVID-19, τα οποία χρησιμοποιούν μικρά λιπιδικά σωματίδια, ενώ με τα δενδριμερή θα μπορούσαμε να αποφύγουμε αυτές τις παρενέργειες».
«Τα δενδριμερή μας προσφέρουν τη δυνατότητα να παραδώσουμε φάρμακα σε παθολογικές εστίες όπου η φλεγμονή είναι ένα μείζον πρόβλημα, όπως σε καταστάσεις σαν την αθηροσκλήρωση, τον καρκίνο, την εκφύλιση της ωχράς κηλίδας και τη ρευματοειδή αρθρίτιδα», σημείωσε ο κ. Τροχόπουλος. «Αυτό θα επέτρεπε στις ιατρικές ομάδες να θεραπεύουν αυτές τις καταστάσεις χωρίς να πυροδοτούν το ανοσολογικό σύστημα του ασθενούς. Αυτός είναι ο λόγος που επιλέξαμε τα δενδριμερή σε μια μελέτη για τη θεραπεία της αθηροσκλήρωσης που βρίσκεται σε εξέλιξη», υπογράμμισε ο διευθυντής της CosmoPHOS Ltd.
Η ερευνητική ομάδα προτείνει επίσης τη χρήση των πολύ μικροσκοπικών δενδριμερών για να καμουφλαριστούν επιφάνειες εμφυτευμάτων και βιοϊατρικών συσκευών, όπως τα καρδιαγγειακά στεντ, προστατεύοντάς τα από επίθεση του συστήματος του συμπληρώματος.
Στην έρευνα υπάρχει και μια άλλη σοβαρή επισήμανση: Υπάρχει περίπτωση μερικά πολύ επικίνδυνα βακτήρια και ιοί να παρουσιάζουν επιφανειακά μοτίβα με αποστάσεις μικρότερες από ένα νανόμετρο μεταξύ τους, με αποτέλεσμα να ξεγλιστρούν από το ανοσολογικό μας σύστημα και να μπορούν να επιβιώσουν μέσα στον ξενιστή.
«Η έρευνά μας ανοίγει τεράστιες προοπτικές σε μια σειρά τομείς, όπως για παράδειγμα η αποτελεσματική χορήγηση φαρμάκων στον οργανισμό, η δημιουργία της τρίτης γενιάς stend και η αντιμετώπιση της επαναστένωσης, νέα εμβόλια και αντιιικές θεραπείες, ανακαλύπτοντας πώς οι ιοί καταφέρνουν να διαπερνούν το ανθρώπινο ανοσολογικό», λέει στην «Κ» ο κ. Παναγιώτης Τροχόπουλος.
Ο καρδιολόγος από τη Θεσσαλονίκη, δίνοντας σε καθημερινή βάση, με επιμονή και δημιουργικό πάθος, τη διπλή μάχη της θεραπείας και της έρευνας, στράφηκε από πολύ νωρίς στην τεχνολογία των νανοσωματιδίων, πρωτίστως για την αντιμετώπιση της αθηροσκλήρωσης, κύρια αιτία των καρδιαγγειακών παθήσεων, που κρατούν τα θλιβερά σκήπτρα της πρώτης αιτίας θανάτου παγκοσμίως. «Καταθέσαμε ερευνητικές προτάσεις στην Ευρωπαϊκή Ενωση και έπειτα από μεγάλη προσπάθεια εγκρίθηκε ένα μεγάλο πρόγραμμα το 2013-2018, το COSMOPHOS NANO, και το οποίο υλοποιήθηκε με επιτυχία», λέει ο δημιουργός της CosmoPHOS Ltd, ο οποίος συνεχίζει εντατικά την έρευνα, η οποία συνέβαλε και στην πρόσφατη δημοσίευση. «Είναι εξαιρετικά σπάνιο, ο ίδιος ο χρήστης, ο γιατρός δηλαδή, να αναζητεί αυτό που θα θεραπεύσει τους ασθενείς του. Για τη θεραπεία της αθηρωματικής στεφανιαίας νόσου (CAD) της καρδιάς ή άλλων οργάνων, της αθηροσκλήρωσης γενικά, για την αντιμετώπιση των φλεγμονών και των αυτοάνοσων ασθενειών που “θερίζουν”», υπογραμμίζει ο κ. Τροχόπουλος. Τα επόμενα βήματα αναμένονται με δικαιολογημένες προσδοκίες.