พบระยะแรกของอาการแพ้ เปิดทางป้องกันใหม่

นักวิทยาศาสตร์จาก Duke-NUS Medical School ได้ระบุถึงเหตุการณ์ต่างๆ ที่เริ่มต้นขึ้นหลังจากที่บุคคลสัมผัสกับสารก่อภูมิแพ้ เช่น ถั่วลิสง อาหารทะเล เกสรดอกไม้ หรือไรฝุ่น การค้นพบดังกล่าวซึ่งตีพิมพ์ในวารสาร Nature Immunologyอาจนำไปสู่การพัฒนายาเพื่อป้องกันอาการแพ้รุนแรง

เซลล์มาสต์ ซึ่งเป็นเซลล์ภูมิคุ้มกันชนิดหนึ่ง เป็นที่ทราบกันดีว่ามักเข้าใจผิดว่าสารที่ไม่เป็นอันตราย เช่น ถั่วลิสงหรือไรฝุ่น เป็นภัยคุกคาม และปล่อยสารเคมีที่มีฤทธิ์ทางชีวภาพชุดแรกออกมาเพื่อต่อต้านภัยคุกคามที่รับรู้ได้นี้ เมื่อเซลล์มาสต์ซึ่งอยู่ใต้ผิวหนัง รอบหลอดเลือด และในเยื่อบุทางเดินหายใจและทางเดินอาหาร ปล่อยสารเคมีที่มีฤทธิ์ทางชีวภาพที่เก็บไว้ล่วงหน้าเข้าสู่เลือดพร้อมกัน อาจเกิดภาวะช็อกทันทีและทั่วร่างกาย ซึ่งอาจถึงแก่ชีวิตได้หากไม่รีบดำเนินการแก้ไข

องค์การอนามัยโลก (WHO) ระบุว่าประชากรโลกมากกว่า 10% มีอาการแพ้อาหารเมื่อจำนวนโรคภูมิแพ้เพิ่มขึ้นการเกิดภาวะภูมิแพ้รุนแรงจากอาหารและโรคหอบหืดก็เพิ่มขึ้นเช่นกัน ในสิงคโปร์ เด็ก 1 ใน 5 คนเป็นโรคหอบหืด และอาการแพ้อาหารก็เป็นสาเหตุหลักของภาวะช็อกจากอาการแพ้รุนแรงแล้ว

ทีม Duke-NUS ค้นพบว่าการปล่อยเม็ดเซลล์มาสต์ที่มีสารเคมีที่มีฤทธิ์ทางชีวภาพนั้นควบคุมโดยส่วนประกอบสองส่วนของคอมเพล็กซ์โปรตีนหลายตัวภายในเซลล์ที่เรียกว่าอินฟลัมโมโซม จนกระทั่งปัจจุบัน โปรตีนอินฟลัมโมโซมเหล่านี้ประกอบขึ้นเองในเซลล์ภูมิคุ้มกันเพื่อหลั่งสารเคมีที่ละลายน้ำได้ซึ่งจะแจ้งเตือนส่วนอื่นๆ ของระบบภูมิคุ้มกันเมื่อตรวจพบการติดเชื้อ

ศาสตราจารย์ Soman Abraham ศาสตราจารย์กิตติคุณสาขาพยาธิวิทยาที่ Duke University ซึ่งเป็นผู้นำการศึกษานี้ขณะทำงานในโครงการโรคติดเชื้ออุบัติใหม่ Duke-NUS กล่าวว่า "เราพบว่าส่วนประกอบของอินฟลัมมาโซมมีบทบาทสำคัญอย่างน่าประหลาดใจในการเคลื่อนย้ายเม็ดเซลล์มาสต์ ซึ่งปกติจะอัดแน่นอยู่บริเวณใจกลางเซลล์ ไปยังพื้นผิวเซลล์ที่เม็ดเซลล์เหล่านี้จะถูกปล่อยออกมา การค้นพบที่ไม่คาดคิดนี้ทำให้เราสามารถกำหนดเป้าหมายที่ชัดเจนในการแทรกแซงเพื่อป้องกันเหตุการณ์ต่างๆ ที่เกิดขึ้นจากเซลล์มาสต์ซึ่งนำไปสู่ภาวะช็อกจากภูมิแพ้"

ศาสตราจารย์อับราฮัมและทีมงานของเขาได้ศึกษาหนูที่ขาดโปรตีนอินฟลัมมาโซม 1 ใน 2 ชนิด คือ NLRP3 หรือ ASC เมื่อหนูเหล่านี้สัมผัสกับสารก่อภูมิแพ้ พวกมันจะไม่เกิดอาการช็อกจากอาการแพ้อย่างรุนแรง

อย่างไรก็ตาม ภาวะช็อกจากภูมิแพ้รุนแรงได้เกิดขึ้นเมื่อโปรตีน NLRP3 และ ASC ในมาสต์เซลล์รวมตัวกันและจับกับแกรนูลภายในเซลล์แต่ละเม็ด จนเกิดเป็นสารประกอบที่นักวิจัยเรียกว่าแกรนูลโลโซม ซึ่งกระตุ้นให้แกรนูลเคลื่อนที่ไปตามรอยที่เกิดจากไซโตสเกเลตันภายในมาสต์เซลล์ คล้ายกับที่โปรตีนเหล่านี้ "เกาะติดกับรอยรางรถไฟ"

ดร. Pradeep Bist ผู้เขียนร่วมคนแรกของเอกสารและหัวหน้าผู้วิจัยในโครงการโรคติดเชื้ออุบัติใหม่ Duke-NUS กล่าวว่า "เมื่อเซลล์มาสต์ถูกกระตุ้น เราสังเกตเห็นการเคลื่อนที่อย่างรวดเร็วของเม็ดเล็ก ๆ ตามเส้นทางไดนามิกที่เรียกว่าไมโครทูบูลไปยังเยื่อหุ้มเซลล์ ซึ่งเม็ดเล็ก ๆ เหล่านี้จะถูกปล่อยออกมาจากเซลล์ทันที อย่างไรก็ตาม ในเซลล์มาสต์ที่ไม่มีโปรตีน NLRP3 หรือ ASC เราไม่พบหลักฐานการเคลื่อนที่ภายในเซลล์ของเม็ดเล็ก ๆ และไม่มีเม็ดเล็ก ๆ เหล่านี้ถูกปล่อยออกมา"

หลังจากสาธิตบทบาทของ NLRP3 และ ASC ในการขนส่งเม็ดแล้ว ทีมงานจึงหันไปหาสารยับยั้งอินฟลัมโมโซมที่ทราบแล้วเพื่อดูว่าสามารถป้องกันเหตุการณ์นี้ได้หรือไม่

โดยใช้ยาบล็อกอินฟลามมาโซมซึ่งคล้ายคลึงกับยาที่ใช้ในการทดลองทางคลินิกสำหรับโรคอักเสบเรื้อรังที่เรียกว่า CY-09 นักวิจัยได้ให้การบำบัดกับหนูก่อนที่จะสัมผัสกับสารก่อภูมิแพ้ดังกล่าว พวกเขาพบว่าในแบบจำลองก่อนการทดลองทางคลินิก พวกเขาสามารถป้องกันอาการช็อกจากอาการแพ้อย่างรุนแรงได้อย่างมีประสิทธิภาพด้วยยาดังกล่าว

ดร. อันเดรีย เมนคาเรลลี จากสถาบันภูมิคุ้มกันบำบัดในคณะแพทยศาสตร์ มหาวิทยาลัยเจียวทงเซี่ยงไฮ้ ซึ่งเป็นผู้เขียนร่วมคนแรกของงานวิจัยนี้ขณะทำงานในโครงการโรคติดเชื้ออุบัติใหม่ Duke-NUS กล่าวว่า “ที่น่าทึ่งคือ เราสามารถบล็อกการปล่อยสารเคมีในมาสต์เซลล์ที่เก็บไว้ล่วงหน้าได้อย่างเลือกสรร โดยใช้ยาที่ยับยั้งการทำงานของโปรตีนอินฟลัมโมโซมโดยเฉพาะ โดยไม่ส่งผลกระทบต่อการทำงานของมาสต์เซลล์ที่อาจเป็นประโยชน์อื่นๆ”

แม้ว่าวิธีนี้จะไม่ใช่วิธีรักษา แต่สามารถช่วยให้ผู้ที่มีอาการแพ้รุนแรงมีวิธีใหม่ในการป้องกันไม่ให้เกิดอาการแพ้ที่อาจเป็นอันตรายได้ ปัจจุบัน การรักษาฉุกเฉินจะทำทันทีหลังจากมีอาการเริ่มแรก การรักษาเหล่านี้ต้องใช้ภายในระยะเวลาอันสั้นจึงจะได้ผล และยังมีผลข้างเคียงร้ายแรงอีกด้วย

“ฉันเข้าใจดีว่าสิ่งนี้อาจช่วยให้พ่อแม่ของเด็กที่มีอาการแพ้อาหารอย่างรุนแรงอุ่นใจได้ เมื่อพวกเขาต้องเผชิญกับสถานการณ์ที่ไม่สามารถแน่ใจได้ว่าไม่มีความเสี่ยงที่จะสัมผัสอาหาร แม้ว่าเราไม่อยากให้ระบบภูมิคุ้มกันส่วนนี้ทำงานไม่ได้เป็นเวลานาน แต่ก็อาจให้การปกป้องในระยะสั้นได้” ศาสตราจารย์อับราฮัม ซึ่งขณะนี้ทีมงานของเขากำลังทำงานเพื่อปรับขนาดยาและความถี่ในการใช้ยาให้เหมาะสมที่สุด เพื่อให้เกิดผลการป้องกันที่ดีที่สุดต่อภาวะช็อกจากภูมิแพ้รุนแรง กล่าว

“หลังจากนั้น เราหวังว่าจะสามารถทำสิ่งเดียวกันนี้กับโรคหอบหืดและอาการแพ้ผิวหนังได้”

ศาสตราจารย์แพทริก แทน รองคณบดีอาวุโสฝ่ายวิจัยของ Duke-NUS กล่าวว่า “ความก้าวหน้าครั้งนี้มีศักยภาพในการแปลผลอย่างมหาศาล และถือเป็นการเปลี่ยนแปลงกระบวนทัศน์ไม่เพียงแต่สำหรับการวิจัยเพิ่มเติมเท่านั้น แต่ยังรวมถึงการปรับปรุงคุณภาพชีวิตของผู้ที่มีความเสี่ยงต่ออาการแพ้รุนแรงอีกด้วย นับเป็นแสงแห่งความหวัง โดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับพ่อแม่ที่มีลูกเล็กที่ต้องใช้ชีวิตอยู่กับความวิตกกังวลตลอดเวลา”