Nov terapevtski pristop za zdravljenje alergijskih bolezni, ki temelji na inhibiciji interakcije med epitopi in paratopi

Alergije za hrano, so v kontekstu varnosti hrane in javnega zdravja skrb vzbujajoč problem, saj globalno prizadenejo do 8% otrok, kar velja tudi za Slovenijo. To je 1 na 13 otrok, oziroma približno 2 dijaka na razred. Trenutno ne obstaja zdravilo, odobreno za zdravljenje alergij za hrano in anafilaktičnih reakcij, niti ni terapevtskega pristopa za preprečitev senzibilizacije za hrano, kar nakazuje na kritično potrebo po razvoju učinkovitih primarnih preventivnih strategij na področju alergij za hrano. Strogo izogibanje prehranskim alergenom, je trenutno edini način preprečitve alergijske reakcije. Klinične in eksperimentalne študije, nakazujejo patognomonično vlogo, prek antigena induciranega prekrižanja protiteles IgE na mastocitih, kar vodi do hitre degranulacije mastocitov in sprostitve mediatorjev, ter encimov, ki vodijo do klinične manifestacije povezane z anafilaksijo povzročeno zaradi hrane. V naši skupini, smo nedavno izvedli selekcijo iz bakteriofagnih predstavitvenih knjižnic, z uporabo protiteles IgE usmerjenimi proti arašidu, čemur so sledili presejalni testi in eksperimenti vezave protiteles IgE. Izbrali in identificirali smo tri unikatne IgE-epitopom podobne peptide (DHPRFNRDNDVA, DHPRYGP in DHPRFST) poglavitnega alergena arašida, Ara h 2. Naleganje IgE-epitopom podobnih peptidov na primarno strukturo molekule Ara h 2, je razkrilo ujemanje, kar nakazuje, da te regije predstavljajo potencialna epitopska mesta alergena Ara h 2. Imuno-blot analiza je razkrila, da se IgE-epitopom podobni peptidi vežejo na protitelesa IgE v serumu za arašid alergičnih posameznikov. Nadalje, smo z uporabo testa aktivacije bazofilcev (BAT) pokazali, da IgE-epitopom podobni peptidi blokirajo, z Ara h 2 sproženo aktivacijo človeških bazofilcev (ekspresija markerja CD63 na površini). Glede na pridobljene rezultate, predvidevamo, da imajo sintetični IgE epitopom-podobni peptidi zmožnost preprečitve z IgE-posredovane alergije za hrano in anafilaksijo. Našo glavno hipotezo nameravamo nadalje testirati in doseči zastavljene cilje predstavljene tehnologije, prek sledečih pristopov: Cilj #1. Z uporabo kvantitativega ImmunoCAP inhibicijskega testa oceniti ali lahko sintetični IgE epitopom-podobni peptidi konkurirajo IgE paratopom na protitelesih, ter blokirajo njihovo vezavo na alergen arašida, Ara h 2. Cilj #2. Na človeških mastocitnih celičnih modelih, oceniti učinkovitost sintetičnih IgE epitopom-podobnih peptidov pri preprečitvi aktivacije protiteles IgE na mastocitih (prek blokiranja vezave epitop-paratop) in preprečitve sprožitve anafilaksije povzročene prek odziva na arašid. Cilj #3. (1) Dizajnirati, sintetizirati in presejalno testirati novo generacijo za arašid specifičnih sintetičnih IgE epitopom-podobnih peptidov, z optimizirano močjo, specifičnostjo in zdravilom-podobnimi lastnostmi (tarčna optimizacija). Z bioinformacijskimi pristopi in peptidnimi mikromrežami; (2) Ovrednotiti peptidni profil posameznikov z alergijo za arašid, ter izbrati najboljše peptidne kandidate; in (3) na človeških mastocitnih celičnih modelih pokazati, da takšna personalizirana selekcija peptidov bolj učinkovito prepreči z IgE-posredovane reakcije. Validacija: Za namen validacije, predstavljenega projekta v zgodnji fazi in uporabnosti protokola, za identifikacijo interakcij epitopov (peptidov) s paratopi pri različnih alergenih, bomo izbrali povsem drugačen alergen, specifično poglavitni alergen ose, Ves v 5. Za omenjeni alergen, bomo opravili selekcijo iz bakteriofagnih predstavitvenih knjižnic, presejalne teste, vezavo protiteles IgE, izbor in naleganje peptidov na alergen (v omejenem obsegu). Nato bomo konstruirali za strup ose specifične sintetične IgE epitopom-podobne peptide, ter poizkusili potrditi da z omenjenim pristopom, tudi pri drugih alergenih dobimo peptide z zmožnostjo vezave na paratope alergen-specifičnih protiteles IgE ter posledične preprečitve aktivacije efektorskih celic.