Majoritatea pacienților cu acest tip de cădere a părului nu au niciun tratament eficient. Echipa a dezvoltat un plasture cu microneedule care poate fi aplicat fără durere pe scalp și care eliberează medicamente care ajută la reechilibrarea răspunsului imunitar la fața locului, oprind atacul autoimunitar.
Într-un studiu efectuat pe șoareci, cercetătorii au constatat că acest tratament a permis regenerarea părului și a redus dramatic inflamația la locul tratamentului, evitând în același timp efectele imunitare sistemice în alte părți ale organismului. Potrivit cercetătorilor, această strategie ar putea fi adaptată și pentru a trata alte boli autoimune ale pielii, cum ar fi vitiligo, dermatita atopică și psoriazisul.
„Această abordare inovatoare marchează o schimbare de paradigmă. Mai degrabă decât să suprimăm sistemul imunitar, ne concentrăm acum pe reglarea acestuia cu precizie la locul de întâlnire cu antigenul pentru a genera toleranță imunitară", spune Natalie Artzi, cercetător științific principal în cadrul Institutului de Inginerie și Știință Medicală al MIT, profesor asociat de medicină la Școala Medicală Harvard și la Spitalul Brigham and Women\"s și membru asociat al facultății la Institutul Wyss al Universității Harvard.
Artzi și Jamil R. Azzi, profesor asociat de medicină la Harvard Medical School și Brigham and Women\"s Hospital, sunt autorii principali ai noului studiu, care a fost publicat în revista Advanced Materials. Nour Younis, postdoctorand la Brigham and Women\"s, și Nuria Puigmal, postdoctorandă la Brigham and Women\"s și fostă afiliată de cercetare la MIT, sunt autorii principali ai lucrării.
Cercetătorii lucrează în prezent la lansarea unei companii pentru a dezvolta în continuare tehnologia, condusă de Puigmal, care a primit recent o bursă Blavatnik Fellowship de la Harvard Business School.
Alopecia areata, care afectează peste 6 milioane de americani, apare atunci când propriile celule T ale organismului atacă foliculii de păr, ceea ce duce la căderea părului. Singurul tratament disponibil pentru majoritatea pacienților - injecții de steroizi imunosupresori în scalp - este dureros și, adesea, pacienții nu îl pot tolera.
Unii pacienți cu alopecia areata și alte boli autoimune ale pielii pot fi, de asemenea, tratați cu medicamente imunosupresoare care se administrează pe cale orală, dar aceste medicamente duc la o suprimare generalizată a sistemului imunitar, ceea ce poate avea efecte secundare adverse.
„Această abordare reduce la tăcere întregul sistem imunitar, oferind o ameliorare a simptomelor inflamației, dar conducând la recurențe frecvente. În plus, crește susceptibilitatea la infecții, boli cardiovasculare și cancer", spune Artzi.
În urmă cu câțiva ani, la o întâlnire a unui grup de lucru din Washington, Artzi s-a întâmplat să stea lângă Azzi (locurile erau în ordine alfabetică), un imunolog și medic de transplant care căuta noi modalități de a administra medicamente direct în piele pentru a trata bolile legate de piele.
Conversația lor a dus la o nouă colaborare, iar cele două laboratoare și-au unit forțele pentru a lucra la un plasture cu microneedule pentru a administra medicamente la nivelul pielii. În 2021, aceștia au raportat că un astfel de plasture poate fi utilizat pentru a preveni respingerea în urma unui transplant de piele. În noul studiu, au început să aplice această abordare la afecțiunile cutanate autoimune.
„Pielea este singurul organ din corpul nostru pe care îl putem vedea și atinge, și totuși, când vine vorba de administrarea de medicamente la nivelul pielii, revenim la administrarea sistemică. Am văzut un mare potențial în utilizarea plasturelui cu microneedule pentru a reprograma sistemul imunitar la nivel local", spune Azzi.
Plasturii cu microace utilizați în acest studiu sunt realizați din acid hialuronic reticulat cu polietilenglicol (PEG), ambele fiind biocompatibile și utilizate în mod obișnuit în aplicații medicale. Cu această metodă de administrare, medicamentele pot trece prin stratul exterior dur al epidermei, care nu poate fi penetrat de cremele aplicate pe piele.
„Această formulă de polimer ne permite să creăm ace foarte durabile, capabile să penetreze eficient pielea. În plus, ne oferă flexibilitatea de a încorpora orice medicament dorit", spune Artzi. Pentru acest studiu, cercetătorii au încărcat plasturii cu o combinație de citokine IL-2 și CCL-22. Împreună, aceste molecule imune ajută la recrutarea celulelor T de reglementare, care proliferează și ajută la reducerea inflamației. Aceste celule ajută, de asemenea, sistemul imunitar să învețe să recunoască faptul că foliculii de păr nu sunt antigeni străini, astfel încât să nu-i mai atace.
Cercetătorii au descoperit că șoarecii tratați cu acest plasture o dată la două zile, timp de trei săptămâni, au avut mult mai multe celule T reglatoare prezente la fața locului, împreună cu o reducere a inflamației. Părul a putut să crească din nou în acele locuri, iar această creștere a fost menținută timp de câteva săptămâni după ce tratamentul s-a încheiat. La acești șoareci, nu au existat modificări ale nivelurilor de celule T de reglementare în splină sau în ganglionii limfatici, ceea ce sugerează că tratamentul a afectat doar locul unde a fost aplicat plasturele.
Într-un alt set de experimente, cercetătorii au grefat piele umană pe șoareci cu un sistem imunitar umanizat. La acești șoareci, tratamentul cu microneedle a indus, de asemenea, o proliferare a celulelor T reglatoare și o reducere a inflamației.
Cercetătorii au conceput plasturii cu microneedule astfel încât, după eliberarea încărcăturii de medicament, să poată colecta și probe care ar putea fi utilizate pentru a monitoriza evoluția tratamentului. Acidul hialuronic face ca acele să se umfle de aproximativ zece ori după ce intră în piele, ceea ce le permite să absoarbă lichidul interstițial care conține biomolecule și celule imunitare din piele.
După îndepărtarea plasturelui, cercetătorii pot analiza eșantioanele pentru a măsura nivelurile de celule T reglatoare și markerii inflamației. Acest lucru s-ar putea dovedi valoros pentru monitorizarea viitorilor pacienți care ar putea fi supuși acestui tratament. Cercetătorii intenționează acum să dezvolte în continuare această abordare pentru tratarea alopeciei și să o extindă și la alte boli autoimune ale pielii.