Tahap pertama tindak balas alahan telah ditemui, yang membuka peluang baru untuk pencegahan

Para saintis dari Sekolah Perubatan Duke-NUS telah mengenal pasti bagaimana rangkaian peristiwa bermula selepas seseorang terkena alergen seperti kacang tanah, makanan laut, debunga atau hama habuk. Penemuan mereka, yang diterbitkan dalam jurnal Nature Immunology, boleh membawa kepada pembangunan ubat untuk mencegah tindak balas alahan yang teruk.

Sel mast, sejenis sel imun, diketahui mengelirukan bahan tidak berbahaya, seperti kacang tanah atau hama habuk, sebagai ancaman dan membebaskan gelombang pertama bahan kimia bioaktif terhadap ancaman yang dirasakan itu. Apabila sel mast, yang terdapat di bawah kulit, di sekeliling saluran darah dan dalam membran mukus saluran pernafasan dan gastrousus, secara serentak melepaskan bahan bioaktif yang telah disimpan sebelumnya ke dalam darah, kejutan segera dan sistemik boleh berlaku, yang boleh membawa maut. Tanpa campur tangan segera.

Menurut Pertubuhan Kesihatan Sedunia (WHO), lebih daripada 10% penduduk dunia mengalami alahan makanan. Apabila bilangan alahan meningkat, begitu juga dengan kejadian anafilaksis dan asma yang disebabkan oleh makanan. Di Singapura, asma menyerang satu daripada lima kanak-kanak, dan alahan makanan sudah pun menjadi punca utama kejutan anaphylactic.

Pasukan Duke-NUS telah mendapati bahawa pembebasan butiran sel mast yang mengandungi bahan kimia bioaktif dikawal oleh dua komponen kompleks multiprotein intrasel yang dipanggil inflammasom. Sehingga kini, protein inflammasom ini diketahui hanya berkumpul secara spontan dalam sel imun untuk merembeskan bahan kimia larut yang memberi amaran kepada bahagian lain sistem imun apabila jangkitan dikesan.

Profesor Soman Abraham, Profesor Patologi Emeritus di Universiti Duke, yang mengetuai kajian semasa bekerja di Program Penyakit Berjangkit Muncul Duke-NUS, berkata: "Kami mendapati bahawa komponen inflammasom memainkan peranan yang sangat penting dalam mengangkut sel mast butiran yang biasanya dibungkus di tengah sel, ke arah permukaan sel, di mana ia dilepaskan. Penemuan yang tidak dijangka ini memberi kita sasaran yang tepat untuk campur tangan untuk menghalang rantaian peristiwa yang dimulakan oleh sel mast yang membawa kepada kejutan anafilaksis.

Profesor Abraham dan pasukannya melihat tikus yang kekurangan satu daripada dua protein inflammasom, NLRP3 atau ASC. Apabila haiwan ini terdedah kepada alergen, mereka tidak mengalami kejutan anafilaksis.

Walau bagaimanapun, kejutan anafilaksis diperhatikan apabila protein NLRP3 dan ASC dalam sel mast berkumpul dan dikaitkan dengan butiran intrasel individu, membentuk kompleks yang dipanggil oleh penyelidik sebagai granulosom, yang menggalakkan pergerakan butiran di sepanjang laluan yang dibentuk oleh sitoskeleton di dalam sel mast, serupa dengan cara ia "disambungkan pada landasan kereta api."

Dr Pradeep Bist, pengarang bersama pertama kertas kerja dan penyiasat utama Program Penyakit Berjangkit Muncul Duke-NUS, berkata: "Apabila sel mast diaktifkan, kami memerhatikan pergerakan pantas butiran di sepanjang laluan dinamik yang dikenali sebagai mikrotubulus untuk membran sel, di mana butiran ini segera dilepaskan daripada sel. Walau bagaimanapun, dalam sel mast yang tidak mempunyai protein NLRP3 atau ASC, kami tidak menemui bukti pergerakan granul intraselular dan tiada satu pun daripada butiran ini dilepaskan."

Selepas menunjukkan peranan NLRP3 dan ASC dalam pengangkutan granul, pasukan itu beralih kepada perencat inflammasom yang diketahui untuk melihat sama ada mereka boleh menghalang kejadian ini.

Menggunakan ubat penyekat inflammasom yang hampir sama dengan ubat dalam ujian klinikal untuk merawat penyakit radang kronik, dipanggil CY-09, mereka memberikan terapi kepada tikus sebelum menyuntik alergen. Mereka mendapati bahawa dalam model praklinikal mereka, mereka dapat mencegah kejutan anafilaksis dengan berkesan dengan ubat ini.

Dr Andrea Mencarelli, dari Institut Terapi Kekebalan di Sekolah Perubatan Universiti Shanghai Jiao Tong, yang merupakan pengarang bersama pertama kertas kerja semasa bekerja di Program Penyakit Berjangkit Muncul Duke-NUS, berkata: "Ia adalah luar biasa yang menggunakan ubat yang secara khusus menyekat aktiviti protein inflammasom "Kami dapat menyekat secara selektif pembebasan bahan kimia sel mast pra-simpan tanpa menjejaskan fungsi sel mast lain yang berpotensi bermanfaat."

Walaupun ia bukan penawar, ia mungkin menawarkan alat baharu kepada orang yang mengalami alahan teruk untuk mengelakkan tindak balas yang berpotensi berbahaya daripada berlaku. Pada masa ini, rawatan kecemasan diambil sejurus selepas gejala pertama muncul. Rawatan ini mesti digunakan dalam tempoh masa yang sempit untuk menjadi berkesan, dan ia juga mempunyai kesan sampingan yang serius.

"Saya dapat melihat bagaimana ini boleh membawa ketenangan fikiran kepada ibu bapa kanak-kanak yang mengalami alahan makanan yang teruk apabila mereka berhadapan dengan situasi di mana adalah mustahil untuk memastikan tiada risiko pendedahan. Walaupun kami tidak mahu menyahaktifkan bahagian sistem imun ini untuk tempoh yang lama, ia berpotensi memberikan perlindungan jangka pendek," kata Profesor Abraham, yang pasukannya kini berusaha untuk mengoptimumkan dos dan kekerapan penggunaan ubat ini untuk mencapai kesan perlindungan terbaik terhadap kejutan anafilaksis.

"Selepas ini, kami berharap dapat melakukan perkara yang sama untuk asma dan tindak balas alahan kulit."

Profesor Patrick Tan, Dekan Bersekutu Kanan untuk Penyelidikan di Duke-NUS, berkata: "Kejayaan ini mempunyai potensi translasi yang sangat besar dan mewakili anjakan paradigma bukan sahaja untuk penyelidikan lanjut tetapi juga untuk meningkatkan kualiti hidup mereka yang berisiko teruk. Tindak balas alahan. Ia adalah sinar harapan, terutamanya bagi ibu bapa yang mempunyai anak kecil yang hidup dengan kebimbangan berterusan."