Hoffnung für Asthma-Patienten: Eine neue Methode könnte allergisches Asthma langanhaltend und vielleicht sogar dauerhaft beseitigen. Entscheidend dafür sind hohle Nanopartikel aus einem Biopolymer. Werden diese Nanofähren mit dem Allergen beladen, können sie das über-sensibilisierte Immunsystem schnell wieder normalisieren und gegenüber dem Allergen tolerant machen – und diese Wirkung hält zumindest bei Mäusen dauerhaft an, wie Forscher berichten.
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Immer mehr Kinder leiden bei uns unter allergischem Asthma – auch, weil ihnen der frühe Kontakt mit bestimmten, in Ställen vorkommenden Mikroben fehlt. Ist das Immunsystem einmal krankhaft sensibilisiert, dann können oft nur Medikamente oder aber eine langwierige Hyposensibilisierung helfen, Asthmaanfälle zu verhindern.
Eine sehr viel schnellere und langanhaltendere „Kur“ für Asthma könnten nun jedoch Charles Smarr von der Northwestern University in Chicago und seine Kollegen gefunden haben: spezielle Nanopartikel. Für ihre Studie erzeugten sie zunächst rund 500 Nanometer kleine, hohle Nanokügelchen aus dem Biopolymer Polylactid-co-Glycolid (PLGA). Dieses Material auf Milchsäurebasis kann im menschlichen Körper leicht abgebaut werden.
Hohle Nanokugeln als Allergenfähren
In diesen Nanokugeln „versteckten“ die Forscher ein Allergen, im konkreten Versuch handelte es sich um ein in Eiern enthaltenes Protein. Die damit beladenen Nanofähren spritzten die Wissenschaftler nun Mäusen, die normalerweise auf dieses Eiprotein mit Asthma reagieren. Wegen des einschließenden Biopolymers wird das Protein vom Körper aber nicht erkannt und von Fresszellen daher als harmlos, aber lästig „aufgeräumt“.
Erst in der Fresszelle zersetzt sich das Polymer und das Allergen wird frei. „Der Makrophage präsentiert nun das Allergen dem Immunsystem auf eine Weise die sagt: ‚Keine Sorge, dieses Molekül gehört hierher'“, erklärt Seniorautor Stephen Miller von der Northwestern University. „Als Folge beendet das Immunsystem seinen Kampf gegen das Allergen und versetzt sich wieder in den Normalzustand.“
„Reset“ für das Immunsystem
Dieser „Reset“ der Immunabwehr, wie es die Forscher bezeichnen, macht die irregeleitete Einstufung des Allergens als „schädlich“ rückgängig – und damit die Wurzel der allergischen Reaktion. Wurden die Mäuse im Versuch mit den Nanopartikeln vorbehandelt, entwickelten sie eine anhaltende Toleranz gegenüber dem normalerweise asthmaauslösenden Allergen. Selbst wenn ihnen das Eiprotein in die Lunge gesprüht wurde, blieb der Asthmaanfall aus, wie die Forscher berichten.
„Unseres Wissens nach ist dies der erste Bericht für eine Toleranz-Induktion durch Allergen-tragende Nanopartikel“, konstatieren die Wissenschaftler. Noch ist nicht klar, durch welche Mechanismen diese Toleranz erreicht wird. Aber sie ist auch physiologisch nachweisbar, wie Smarr und seine Kollegen berichten: Die Menge der spezifischen IgE-Antikörper sank bei den Mäusen ab, die Entzündung der Atemwege verschwand und die an der Allergieauslösung beteiligten T-Helferzellen wurden weniger.
„Eine universelle Therapie“
Nach Ansicht der Forscher könnten dieser „Reset“ per Nanofähre auch beim Menschen wirken. Denn die Biopolymer-Nanofähren haben sich schon als gut verträglich erwiesen und werden demnächst in klinischen Studien gegen Zöliakie und Autoimmunerkrankungen getestet. Zudem lässt sich die Behandlung mit den Nanopartikeln leicht an verschiedene Allergene und Allergietypen anpassen. „Es ist eine universelle Therapie“, erklärt Miller. „Je nachdem, welche Allergie man beseitigen möchte, kann man die Nanopartikel beispielsweise mit Erdnussprotein oder aber Beifußpollen beladen.“
„Unsere Ergebnisse repräsentieren einen neuen, sicheren und effektiven Weg, um Patienten mit lebensbedrohenden Allergien zu behandeln und potenziell sogar zu heilen“, sagt Miller. „Das könnte die bisherige lebenslange Therapie des allergischen Asthmas mit Medikamenten künftig unnötig machen.“ Bis zu ihrem Einsatz gegen Asthma und Co müssen allerdings erst noch weitere Tierversuche durchgeführt werden. (Proceedings of the National Academy of Sciences, 2016; doi: 10.1073/pnas.1505782113)
(Northwestern University, 19.04.2016 – NPO)
