มีการค้นพบปฏิกิริยาภูมิแพ้ระยะแรกซึ่งเปิดโอกาสใหม่ในการป้องกัน

นักวิทยาศาสตร์จาก Duke-NUS Medical School ได้ระบุว่าเหตุการณ์ต่อเนื่องกันเริ่มต้นขึ้นอย่างไรหลังจากที่บุคคลสัมผัสกับสารก่อภูมิแพ้ เช่น ถั่วลิสง อาหารทะเล เกสรดอกไม้ หรือไรฝุ่น การค้นพบนี้ซึ่งตีพิมพ์ในวารสาร Nature Immunology อาจนำไปสู่การพัฒนายาเพื่อป้องกันอาการแพ้อย่างรุนแรง

แมสต์เซลล์ซึ่งเป็นเซลล์ภูมิคุ้มกันประเภทหนึ่งเป็นที่รู้กันว่าเข้าใจผิดว่าสารที่ไม่เป็นอันตราย เช่น ถั่วลิสงหรือไรฝุ่น เป็นภัยคุกคามและปล่อยสารเคมีออกฤทธิ์ทางชีวภาพระลอกแรกเพื่อต่อต้านภัยคุกคามที่รับรู้ เมื่อแมสต์เซลล์ซึ่งพบใต้ผิวหนัง รอบหลอดเลือด และในเยื่อเมือกของระบบทางเดินหายใจและระบบทางเดินอาหาร ปล่อยสารออกฤทธิ์ทางชีวภาพที่เก็บไว้ล่วงหน้าเข้าสู่กระแสเลือดไปพร้อมๆ กัน อาจเกิดอาการช็อคทั้งระบบได้ทันที ซึ่งอาจถึงแก่ชีวิตได้ โดยไม่มีการแทรกแซงทันที

ตามข้อมูลขององค์การอนามัยโลก (WHO) มากกว่า 10% ของประชากรโลกต้องทนทุกข์ทรมานจากการแพ้อาหาร เมื่อจำนวนโรคภูมิแพ้เพิ่มขึ้น อุบัติการณ์ของภูมิแพ้และโรคหอบหืดที่เกิดจากอาหารก็เพิ่มขึ้นเช่นกัน ในสิงคโปร์ โรคหอบหืดส่งผลกระทบต่อเด็ก 1 ใน 5 ราย และการแพ้อาหารเป็นสาเหตุสำคัญของภาวะช็อกจากภูมิแพ้

ทีมงาน Duke-NUS ค้นพบว่าการปล่อยเม็ดแมสต์เซลล์ที่มีสารเคมีออกฤทธิ์ทางชีวภาพถูกควบคุมโดยส่วนประกอบ 2 ชนิดของสารเชิงซ้อนมัลติโปรตีนในเซลล์ที่เรียกว่าอินฟลามาโซม จนถึงขณะนี้ เป็นที่รู้กันว่าโปรตีนที่ทำให้เกิดการอักเสบเหล่านี้รวมตัวกันในเซลล์ภูมิคุ้มกันได้เองเพื่อหลั่งสารเคมีที่ละลายน้ำได้ ซึ่งแจ้งเตือนส่วนอื่นๆ ของระบบภูมิคุ้มกันเมื่อตรวจพบการติดเชื้อ

ศาสตราจารย์ Soman Abraham ศาสตราจารย์กิตติมศักดิ์สาขาพยาธิวิทยาที่มหาวิทยาลัย Duke ซึ่งเป็นผู้นำการศึกษานี้ในขณะที่ทำงานใน Duke-NUS Emerging Infectious Diseases Programme กล่าวว่า "เราพบว่าส่วนประกอบของการอักเสบมีบทบาทสำคัญในการขนส่งแมสต์เซลล์อย่างน่าประหลาดใจ แกรนูลที่มักจะถูกบรรจุไว้ที่กึ่งกลางของเซลล์ ไปทางผิวเซลล์ตรงที่พวกมันถูกปล่อยออกมา การค้นพบที่ไม่คาดคิดนี้ทำให้เรามีเป้าหมายที่ชัดเจนสำหรับการแทรกแซงเพื่อป้องกันเหตุการณ์ลูกโซ่ที่เกิดจากแมสต์เซลล์ที่นำไปสู่การช็อกจากภูมิแพ้

ศาสตราจารย์อับราฮัมและทีมงานของเขาตรวจดูหนูที่ขาดโปรตีนที่ทำให้เกิดการอักเสบ 1 ใน 2 ชนิด นั่นคือ NLRP3 หรือ ASC เมื่อสัตว์เหล่านี้สัมผัสกับสารก่อภูมิแพ้ พวกมันจะไม่เกิดภาวะช็อกจากภูมิแพ้

อย่างไรก็ตาม อาการช็อกจากภูมิแพ้เกิดขึ้นได้เมื่อโปรตีน NLRP3 และ ASC ในแมสต์เซลล์รวมตัวกันและสัมพันธ์กับแกรนูลในเซลล์แต่ละอัน ก่อตัวเป็นสารเชิงซ้อนที่นักวิจัยเรียกว่าแกรนูโลโซม ซึ่งส่งเสริมการเคลื่อนที่ของแกรนูลตามเส้นทางที่เกิดจากโครงร่างโครงร่างเซลล์ภายใน เสาเซลล์ คล้ายกับวิธีที่ "ยึดติดกับรางรถไฟ"

ดร. Pradeep Bist ผู้เขียนร่วมคนแรกของรายงานวิจัยและผู้วิจัยหลักของ Duke-NUS Emerging Infectious Diseases Programme กล่าวว่า "เมื่อแมสต์เซลล์ถูกกระตุ้น เราสังเกตเห็นการเคลื่อนไหวอย่างรวดเร็วของแกรนูลตามเส้นทางแบบไดนามิกที่เรียกว่าไมโครทูบูลเพื่อ เยื่อหุ้มเซลล์ซึ่งแกรนูลเหล่านี้ถูกปล่อยออกจากเซลล์ทันที อย่างไรก็ตาม ในแมสต์เซลล์ที่ขาดโปรตีน NLRP3 หรือ ASC เราไม่พบหลักฐานการเคลื่อนที่ของแกรนูลในเซลล์ และไม่มีการปล่อยแกรนูลเหล่านี้ออกมาเลย"

หลังจากสาธิตบทบาทของ NLRP3 และ ASC ในการขนส่งแบบเม็ด ทีมงานได้หันไปหาสารยับยั้งการอักเสบที่เป็นที่รู้จักเพื่อดูว่าสามารถป้องกันเหตุการณ์นี้ได้หรือไม่

การใช้ยาปิดกั้นการอักเสบซึ่งคล้ายกับยาในการทดลองทางคลินิกในการรักษาโรคอักเสบเรื้อรังที่เรียกว่า CY-09 อย่างมาก พวกเขาให้การบำบัดกับหนูก่อนที่จะฉีดสารก่อภูมิแพ้ พวกเขาพบว่าในแบบจำลองพรีคลินิก พวกเขาสามารถป้องกันการช็อกจากภูมิแพ้ได้อย่างมีประสิทธิภาพด้วยยานี้

ดร. Andrea Mencarelli จากสถาบัน Immune Therapeutics คณะแพทยศาสตร์มหาวิทยาลัย Shanghai Jiao Tong ซึ่งเป็นผู้ร่วมเขียนรายงานฉบับนี้คนแรกขณะทำงานที่ Duke-NUS Emerging Infectious Diseases Program กล่าวว่า "เป็นเรื่องที่น่าทึ่งมาก" การใช้ยาที่ขัดขวางการทำงานของโปรตีนที่ทำให้เกิดการอักเสบโดยเฉพาะ "เราสามารถปิดกั้นการปล่อยสารเคมีแมสต์เซลล์ที่เก็บไว้ล่วงหน้าได้อย่างเฉพาะเจาะจง โดยไม่ส่งผลกระทบต่อการทำงานของแมสต์เซลล์ที่อาจเป็นประโยชน์อื่นๆ"

แม้ว่าจะไม่ใช่วิธีรักษา แต่อาจเสนอเครื่องมือใหม่ให้กับผู้ที่มีอาการแพ้อย่างรุนแรงเพื่อป้องกันปฏิกิริยาที่อาจเป็นอันตรายไม่ให้เกิดขึ้น ปัจจุบันมีการรักษาฉุกเฉินทันทีหลังจากมีอาการแรกเกิดขึ้น การรักษาเหล่านี้ต้องใช้ภายในกรอบเวลาอันแคบจึงจะได้ผล และยังมีผลข้างเคียงที่ร้ายแรงด้วย

"ฉันเห็นได้ว่าสิ่งนี้จะนำความอุ่นใจมาสู่ผู้ปกครองของเด็กที่แพ้อาหารอย่างรุนแรงได้อย่างไร เมื่อพวกเขาต้องเผชิญกับสถานการณ์ที่เป็นไปไม่ได้ที่จะแน่ใจได้ว่าไม่มีความเสี่ยงต่อการสัมผัส ในขณะที่เราไม่ต้องการปิดการใช้งาน ระบบภูมิคุ้มกันส่วนนี้เป็นเวลานาน อาจให้การป้องกันในระยะสั้นได้” ศาสตราจารย์อับราฮัม ซึ่งขณะนี้ทีมงานกำลังทำงานเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพขนาดยาและความถี่ในการใช้ยานี้ เพื่อให้บรรลุผลการป้องกันที่ดีที่สุดต่อภาวะช็อกจากภูมิแพ้

"หลังจากนี้ เราหวังว่าจะทำเช่นเดียวกันกับโรคหอบหืดและอาการแพ้ทางผิวหนัง"

ศาสตราจารย์แพทริค แทน รองคณบดีอาวุโสฝ่ายวิจัยของ Duke-NUS กล่าวว่า "ความก้าวหน้าครั้งนี้มีศักยภาพในการแปลอย่างมหาศาล และแสดงให้เห็นถึงการเปลี่ยนแปลงกระบวนทัศน์ ไม่เพียงแต่สำหรับการวิจัยเพิ่มเติมเท่านั้น แต่ยังรวมถึงการปรับปรุงคุณภาพชีวิตของผู้ที่มีความเสี่ยงต่ออาการรุนแรงด้วย ปฏิกิริยาการแพ้คือแสงแห่งความหวัง โดยเฉพาะกับพ่อแม่ของเด็กเล็กที่ต้องอยู่กับความวิตกกังวลอย่างต่อเนื่อง"