התגלה השלב הראשון של תגובות אלרגיות, ופתח דרכים חדשות למניעה

מדענים בבית הספר לרפואה של דיוק-NUS זיהו כיצד מתחילה שרשרת אירועים לאחר שאדם בא במגע עם אלרגן כמו בוטנים, פירות ים, אבקנים או קרדית אבק. תגליתם, שפורסמה בכתב העת Nature Immunology, עשויה להוביל לפיתוח תרופות למניעת תגובות אלרגיות קשות.

תאי מאסט, סוג של תא חיסון, ידועים בכך שהם טועים לחשוב שחומר לא מזיק כמו בוטנים או קרדית האבק הוא איום ומשחררים גל ראשון של כימיקלים ביו-אקטיביים כנגד איום נתפס זה. כאשר תאי מאסט, הנמצאים מתחת לעור, סביב כלי הדם ובריריות דרכי הנשימה והעיכול, משחררים בו זמנית את החומרים הביו-אקטיביים המאוחסנים מראש שלהם לדם, עלול להתרחש הלם מיידי וסיסטמי שעלול להיות קטלני ללא התערבות מהירה.

על פי ארגון הבריאות העולמי (WHO), יותר מ-10% מאוכלוסיית העולם סובלת מאלרגיות למזון. ככל שמספר האלרגיות עולה, כך עולה גם שכיחות האנפילקסיס והאסתמה הנגרמות ממזון. בסינגפור, אסתמה משפיעה על אחד מכל חמישה ילדים, ואלרגיות למזון הן כבר הגורם המוביל להלם אנפילקטי.

צוות דיוק-NUS גילה כי שחרור גרגירי תאי מאסט המכילים כימיקלים ביו-אקטיביים נשלט על ידי שני מרכיבים של קומפלקס רב-חלבוני תוך-תאי הנקרא אינפלמזום. עד כה, חלבוני אינפלמזום אלה היו ידועים רק ככאלה המתאספים באופן ספונטני בתאי חיסון כדי להפריש כימיקלים מסיסים המתריעים על חלקים אחרים של מערכת החיסון כאשר מתגלה זיהום.

פרופסור סומן אברהם, פרופסור אמריטוס לפתולוגיה באוניברסיטת דיוק, שעמד בראש המחקר בזמן שעבד בתוכנית המחלות הזיהומיות המתפתחות של דיוק-NUS, אמר: "מצאנו שמרכיבים של האינפלמסום מילאו תפקיד חשוב באופן מפתיע בהובלת גרגירי תאי מאסט, אשר בדרך כלל ארוזים במרכז התא, אל פני התא שם הם משתחררים. תגלית בלתי צפויה זו נותנת לנו מטרה מדויקת להתערבות כדי למנוע את שרשרת האירועים שיזמו תאי מאסט המובילים להלם אנפילקטי."

פרופסור אברהם וצוותו בחנו עכברים שחסרו אחד משני חלבוני אינפלמזום, NLRP3 או ASC. כאשר בעלי חיים אלה נחשפו לאלרגנים, הם לא נכנסו להלם אנפילקטי.

עם זאת, נצפתה הלם אנפילקטי כאשר חלבוני NLRP3 ו-ASC בתאי פיטום התאספו ונקשרו לגרגירים תוך-תאיים בודדים, ויצרו קומפלקס שהחוקרים כינו גרנולוזום, אשר קידם את תנועת הגרגירים לאורך מסילות שנוצרו על ידי שלד התא בתוך תא הפיטום, בדומה ל"חיבורים" בין פסי רכבת.

ד"ר פראדיפ ביסט, המחבר הראשון של המאמר וחוקר ראשי בתוכנית למחלות זיהומיות מתפתחות של דיוק-NUS, אמר: "כאשר תאי מאסט הופעלו, צפינו בתנועה מהירה של גרגירים לאורך מסלולים דינמיים המכונים מיקרוטובולים אל קרום התא, שם גרגירים אלה שוחררו מיד מהתא. עם זאת, בתאי מאסט חסרי חלבוני NLRP3 או ASC, לא מצאנו עדות לתנועה תוך תאית של גרגירים ואף אחד מהגרגירים הללו לא שוחרר."

לאחר הדגמת תפקידם של NLRP3 ו-ASC בהעברת גרגירים, הצוות פנה למעכבי אינפלמזום ידועים כדי לראות אם הם יכולים למנוע אירוע זה.

באמצעות תרופה חוסמת דלקות, הדומה מאוד לאלו שנמצאות בניסויים קליניים למחלות דלקתיות כרוניות, הנקראת CY-09, הם נתנו את הטיפול לעכברים לפני שנחשפו לאלרגן. הם גילו שבמודל הפרה-קליני שלהם, הם הצליחו למנוע ביעילות הלם אנפילקטי בעזרת התרופה.

ד"ר אנדראה מנקארלי, מהמכון לאימונותרפיה בבית הספר לרפואה של אוניברסיטת ג'יאו טונג בשנגחאי, שהייתה המחברת הראשונה של המאמר בזמן שעבדה בתוכנית למחלות זיהומיות מתפתחות של דיוק-NUS, אמרה: "באופן מדהים, באמצעות תרופה שחסמה באופן ספציפי את פעילותם של חלבוני אינפלמזום, הצלחנו לחסום באופן סלקטיבי את שחרורם של כימיקלים של תאי פיטום המאוחסנים מראש מבלי להשפיע על תפקודים אחרים של תאי פיטום שעשויים להיות מועילים."

אמנם אין מדובר בתרופה, אך היא יכולה להציע לאנשים הסובלים מאלרגיות קשות כלי חדש למניעת הופעת תגובה שעלולה להיות מסוכנת. כיום, טיפולי חירום נלקחים מיד לאחר הופעת התסמינים הראשונים. טיפולים אלה חייבים להתבצע במסגרת חלון זמן מצומצם כדי להיות יעילים, ויש להם גם תופעות לוואי חמורות.

"אני יכול לראות כיצד זה יכול לספק ביטחון להורים לילדים עם אלרגיות קשות למזון כאשר הם מתמודדים עם מצבים שבהם אי אפשר להיות בטוחים שאין סיכון לחשיפה. למרות שאנחנו לא רוצים להשבית את החלק הזה של מערכת החיסון לתקופות ארוכות, זה יכול לספק הגנה לטווח קצר", אמר פרופסור אברהם, שצוותו עובד כעת על אופטימיזציה של המינון ותדירות השימוש בתרופה כדי להשיג את ההשפעות המגנות הטובות ביותר מפני הלם אנפילקטי.

"לאחר מכן, אנו מקווים לעשות את אותו הדבר עבור אסתמה ותגובות עור אלרגיות."

פרופסור פטריק טאן, דיקן בכיר למחקר ב-Duke-NUS, אמר: "לפריצת דרך זו פוטנציאל עצום לתרגום והיא מייצגת שינוי פרדיגמה לא רק למחקר נוסף אלא גם לשיפור איכות חייהם של אלו הנמצאים בסיכון לתגובות אלרגיות קשות. זוהי קרן אור, במיוחד עבור הורים לילדים צעירים החיים עם חרדה מתמדת."