Free Press

Lista celor mai bune invenții ale anului 2006 întocmită de Timemagazine a inclus o creație neobișnuită. Nu era un gadget, ci o pisică.

„Iubești pisicile, dar nu și nasul tău?”, a întrebat revista. „O companie din San Diego crește feline care sunt în mod natural hipoalergenice”. A existat o listă de așteptare de 15 luni pentru „pisicuțele anti-mirositoare”, care se vindeau cu 3.950 de dolari sau mai mult.

Compania care a vândut pisicile, Allerca, a exploatat un vis ispititor pentru iubitorii de pisici predispuși la alergii: pisica hipoalergenică. Având în vedere că doar două gene sunt responsabile pentru faptul că pisicile sunt o problemă pentru mulți oameni, părea o idee genială să se creeze pisici care să nu aibă acele gene sau pur și simplu să se reproducă pisici cu versiuni ale genelor care să facă animalele mai puțin alergenice.

Dar până acum, iubitorii de pisici cu mâncărimi la ochi au rămas dezamăgiți.

Până în 2010, Allerca a încetat să mai primească comenzi – iar procesele se aliniau. Pisicuțele anti-mâncărime nu s-au materializat niciodată. Unii clienți furioși au spus că nu au primit niciodată un pisoi, alții au primit o pisică care le-a declanșat alergiile.

Dar pentru toți cei care nu și-au pierdut speranța, ar putea exista noi opțiuni după colț. Un proprietar alergic ar putea deschide o cutie de mâncare care combate alergiile – pentru pisică. Sau poate să vaccineze pisica pentru a produce mai puțini alergeni. Iar vaccinurile antialergice pentru proprietari ar putea trece de la injecțiile săptămânale sau lunare împovărătoare la o injecție care oferă o ușurare imediată.

Noua tehnologie de editare genetică numită CRISPR/Cas9 ar putea chiar să vină în ajutor, oferind visul suprem celor care și-l pot permite: o pisică care nu produce deloc alergeni. O companie a făcut unele progrese în aplicarea CRISPR/Cas9 la pisici.

Succesul în îmblânzirea alergiilor la pisici ar putea aduce vești bune pentru persoanele ale căror alergii nu au nimic de-a face cu pisicile. Dacă oricare dintre măsurile de combatere a alergiilor la pisici se dovedesc a fi sigure și eficiente, acestea ar putea fi implementate împotriva altor alergeni, în special a celor aeropurtați, cum ar fi polenul, părul de câine sau acarienii. Având în vedere că până la 30 la sută din populația lumii suferă de alergeni aeropurtați, sunt o mulțime de nasuri curgătoare care trebuie uscate.

Când vine vorba de alergii la pisici, principalul vinovat este Fel d1, o mică proteină produsăprincipal în glandele salivare și sebacee ale pisicilor. Fel d1 se găsește în fulgii de piele moartă, sau dander, și se răspândește în păr atunci când o pisică se linge. Astfel, nu la părul de pisică sunt alergici oamenii, ci doar la părul acoperit de scuipat de pisică.

O țintă singulară

Cum sunt alergenii, Fel d1 se răspândește. Se lipește de păr și de haine, așa că este ușor de transportat dintr-un loc în altul. Rezistă săptămâni sau luni înainte de a se descompune. Este ușor și se transmite cu ușurință în aer, ceea ce îl face și mai insidios. De fapt, chiar și casele fără pisică tind să aibă un pic de Fel d1 în praf, spune imunologul Martin Chapman, președinte și director executiv al Indoor Biotechnologies, o companie din Charlottesville, Virginia, care testează alergenii și alergiile.

Toate pisicile produc o anumită cantitate de Fel d1, dar asta nu înseamnă că toate pisicile sunt la fel de alergenice. În testele efectuate pe sute de pisici, Indoor Biotechnologies a găsit niveluri variind de la doar 5 micrograme de Fel d1 pe gram de blană până la 2.000micrograme. Variațiile în două gene cheie determină această variabilitate, dar nimeni nu știe exact ce versiuni ale genelor duc la pisici cu nivel scăzut de alergeni.

Și nu este clar ce funcție îndeplinește Fel d1 la pisici. Leii și alte feline mari au propria lor versiune a proteinei, spune Chapman. Așadar, se pare că a rămas prin preajmă în timpul evoluției pisicilor – ceea ce sugerează că proteina face ceva. Pisicile masculine care nu au fost castrate tind să aibă cele mai ridicate niveluri de Fel d1, care au fost legate de hormonii masculini. Pe baza acestei asocieri și a asemănării proteinei cu alte molecule, Fel d1 ar putea fi un feromon, o substanță chimică folosită pentru a comunica prin intermediul mirosului. Dar nu se știe dacă pisicile au nevoie de această proteină pentru a fi sănătoase.

Toată această incertitudine a făcut ca alergiile la pisici să fie dificil de abordat. Deocamdată, opțiunile sunt limitate. Oamenii pot lua antihistaminice și alte medicamente pentru areduce simptomele, dar medicamentele nu opresc alergia.

Injecțiile tradiționale pentru alergii, cunoscute și sub numele de imunoterapie sau terapie de desensibilizare, au scopul de a reeduca sistemul imunitar al unei persoane pentru a fi mai puțin sensibil la alergen. Dar aceste injecții reprezintă un angajament; un pacient poate avea nevoie de până la 100 de injecții pe parcursul a trei până la cinci ani. Unele persoane pot evita acele luând zilnic, sub limbă, picături zilnice din aceiași alergeni aprobați de Food and Drug Administration din SUA ca și în injecții. Dar acest tratament este o utilizare off-label, așa că adesea nu este acoperit de asigurare.

„Terapia de desensibilizare a fost singura terapie timp de zeci de ani”, spune Gerald Nepom, director alRețelei de toleranță imunitară din Seattle, un grup de cercetare finanțat deInstitutul Național de Sănătate. Modul exact în care funcționează desensibilizarea nu este încă foarte bine înțeles. Dar ideea de bază este că expunerea sistemului imunitar la cantități mici de alergeni determină organismul să producă anticorpi care blochează o parte din răspunsul alergic. Din păcate, spune Nepom, desensibilizarea nu elimină, în general, toate simptomele, iar efectele nu sunt întotdeauna permanente.

Toate noile abordări studiate se concentrează pe Fel d1, fie prin neutralizarea directă a acestuia, fie prin blocarea interacțiunii sale cu sistemul imunitar uman. Concurența este acerbă pentru a concepe o soluție eficientă pentru alergiile la pisici din cauza pieței potențiale mari – aproximativ 10 la sută (unii estimează 20 la sută) din oameni sunt alergici la pisici.

Oportunitatea de a aplica lecțiile învățate la alte alergii este, de asemenea, un stimulent puternic.

Îmbunătățirea imunoterapiei

O problemă cu imunoterapia tradițională este că aceasta încearcă să oprească una dintre etapele ulterioare ale răspunsului alergic, partea producătoare de histamină cunoscută sub numele de răspunsul imunoglobulinei E, sau IgE. Dar aceasta este doar o parte a răspunsului organismului la un alergen.

„Noi vedem alergia ca pe o simfonie de activare imunitară”, spune Nepom. Mai degrabă decât un lanț strict de evenimente unice, este mai degrabă ca o orchestră cu mulți jucători moleculari care cântă la comandă.

Astăzi, spune Nepom, cercetătorii în domeniul alergiilor reușesc să înțeleagă mai bine rolul fiecărui jucător. „Este ca și cum ne-am da seama care parte a orchestrei creeazăproblema. Este vorba de secțiunea de coarne sau de corzi, sau aveți un singur instrumentist de oboe care a luat-o razna?”. Știind acest lucru ar putea ajuta cercetătorii să țintească mai eficient jucătorii din sistemul imunitar.

De exemplu, un grup de cercetare finanțat de Immune Tolerance Network finalizează un studiu clinic sub numele de CATNIP pentru a testa ceea ce se numește o abordare „alergen-plus”. Oamenii de știință combină cantități mici de Fel d1 cu un anticorp care blochează o substanță importantă pentru declanșarea răspunsului alergic. Substanța este o proteină numită TSLP, sau limfopoietină timică stromală, care ar putea fi unul dintre acei oboiști necinstiți, deoarece ajută la declanșarea și menținerea reacțiilor alergice. Ideea, dacă funcționează, este că un pacient ar putea dezvolta o toleranță de lungă durată în urma unui ciclu de injecții antialergice de un an, în loc de trei până la cinci ani, cât durează terapiile actuale.

Alte părți ale răspunsului alergic sunt, de asemenea, ținte principale, spune imunologul JamieOrengo de la Regeneron Pharmaceuticals din Tarrytown, N.Y. (Regeneron este un susținător financiar major al Society for Science & the Public, care publică Science News).

Compania a proiectat anticorpi care sunt foarte specifici pentru Fel d1. Anticorpii se leagă și blochează alergenul înainte ca sistemul imunitar al unei persoane alergice să aibă șansa de a reacționa la el. Este o versiune îmbunătățită a imunoterapiei tradiționale, care ar putea fi folosită și pentru alți alergeni, potrivit Orengonotes.

„Nu trebuie să ne bazăm pe corpul uman; putem produce acei anticorpi în laborator în loc să așteptăm ca aceștia să fie generați în mod natural de către persoană”, spune Orengo. Echipa ei a raportat în 2018 în Nature Communications că testele efectuate pe șoareci și pe persoane alergice la pisici au arătat o reducere a simptomelor de alergie după un singur tratament care a fost echivalentă cu ani de zile de imunoterapie convențională, majoritatea persoanelor obținând o reducere de până la 60 la sută a simptomelor nazale.

Oneshortcoming: Deși această abordare are o acțiune foarte rapidă, ea nu reeducă sistemul imunitar al persoanei. Un pacient care primește acest tratament ar avea nevoie de rapeluri periodice, poate la câteva luni.

Hrană specială pentru pisici

Din moment ce saliva este cea mai mare sursă de Fel d1, cercetătorii de la Nestlé Purina testează hrana pentru pisici care conține un anticorp care se leagă de proteina din salivă în timp ce pisica mănâncă. Anticorpul blochează locurile de legare ale alergenului, făcându-l practic de nerecunoscut pentru sistemul imunitar uman. Anticorpul nu împiedică pisica să producă alergenul.

„De fapt, aceasta a fost o strategie importantă din spatele cercetării noastre”, spune imunologulEbenezer Satyaraj, care conduce cercetarea la Institutul Purina din St. Louis. „Nu am vrut să oprim producția de Fel d1 pentru că în prezent nu este clar ce rol are la pisică.”

Testările de până acum sugerează că alimentele pot reduce cu aproximativ jumătate cantitatea de alergen activ de pe părul pisicii (SN: 8/31/19, p. 5). Acest lucru poate fi suficient pentru a oferi ușurare unor persoane cu alergii ușoare până la moderate; compania se așteaptă să comercializeze hrana pentru pisici către consumatori în cursul acestui an. Dar persoanele cu alergii severe sau astm ar putea fi incapabile să tolereze orice cantitate de Fel d1 fără simptome, spune Michael Blaiss, director medical executiv al Colegiului American de Alergii, Astm și Imunologie.

Vaccinați pisica

Există iubitori de pisici care ar fi probabil mai fericiți dacă ar lăsa pisica să se vaccineze. Așa că o altă nouăabordare urmărește să vaccineze pisicile împotriva propriului Fel d1. Vaccinul stimulează sistemul imunitar al pisicii să producă anticorpi care se leagă de Fel d1.Această legătură acoperă proteina astfel încât celulele imunitare umane nu o mai recunosc și nu mai reacționează.

Cercetătorii de la HypoPet AG din Zürich au împânzit un fragment inactiv al unui virus cu zeci de molecule de Fel d1. „Dacă faci ca alergenul să arate ca un virus, sistemul imunitar crede că este un virus”, spune Martin Bachmann, director științific alHypoPet și imunolog la Universitatea din Berna, Elveția. AcestTrojan horse declanșează apoi sistemul imunitar al pisicii să înceapă să vadă Fel d1,pe care în mod normal îl ignoră, ca pe un invadator.

Într-un test inițial efectuat pe mai mult de 50 de pisici, trei injecții de vaccin administrate la trei săptămâni distanță una de alta au stimulat producția de anticorpi specifici alergenului, reducând secreția de Fel d1 a pisicilor cu mai mult de jumătate, fără a le face rău pisicilor, au raportat cercetătorii în iulie 2019 în Journal of Allergy and Clinical Immunology. Compania planifică teste de siguranță suplimentare, spune Bachmann. HypoPet colaborează cu autoritățile de reglementare din SUA și Uniunea Europeană pentru a aduce vaccinul pe piață.

Gata hipoalergenică

Producția unei pisici care nu produce deloc alergeni este încă obiectivul unor cercetători. Faptul că unele pisici au în mod natural un nivel scăzut de Fel d1 sugerează că ar putea fi crescute, așa cum a încercat și nu a reușit să facă Allercat în urmă cu un deceniu. Dar, în mod frustrant, nu poți pur și simplu să împerechezi două pisici cu niveluri scăzute de Fel d1 și să obții o iesle plină de pisoi hipoalergenici.

Crescătorul de pisici Tom Lundberg a crescut pisici siberiene timp de mai bine de un deceniu în Oregon, cu scopul explicit de a reproduce pisici cu nivel scăzut de alergeni. Lundberg însuși estealergic la pisici. A devenit fascinat de siberiane după ce a deținut una la care nu a fost alergic. O a doua i-a provocat „muci la nas și mâncărimi la ochi”, spune el.

Pentru că a măsurat de mult timp nivelurile de alergeni ale pisicilor sale și urmărește rezultatele împerecherii, Lundberg poate confirma că nu există nicio modalitate de a garanta că toți puii dintr-un pui vor da lovitura genetică. El și soția sa, Meredith, vând acum pisicile pe care le reproduc în funcție de nivelul Fel d1. Cele testate cu cele mai scăzute niveluri au cele mai mari prețuri, până la 5.200 de dolari pentru o pisicuță în intervalul „extrem de scăzut”, de mai puțin de 1 microgram de Fel d1 pe gram de blană. Doar aproximativ 1 din 15 dintre pisicuțele pe care le crește de la pisici cu nivel scăzut de alergeni se află în această categorie, spune Lundberg. El a primit sute de apeluri de la persoane care renunță la pisici siberiene despre care crescătorii pretindeau că sunt hipoalergenice.

„Ei vor spune că pisoii au fost „crescuți din linii hipoalergenice””, spune el. „Asta este ca și cum ai spune că porumbul a fost crescut din porumb – este lipsit de sens.” El sugerează ca oricine este interesat să cumpere o pisică slab alergică să insiste să vadă rezultatele testelor. El adaugă că este posibil ca cumpărătorii cu alergii severe să nu poată tolera nicio cantitate de Fel d1.

IndoorBiotechnologies încearcă să creeze genetic o pisică care să nu producă Fel d1. „Lucrăm la asta”, spune Chapman, care a fondat compania. Indoor Biotechnologiesa folosit instrumentul de editare genetică CRISPR/Cas9 pentru a șterge genele care codifică producția de Fel d1, numite Ch1 și Ch2, în culturile de celule de feline,și a depus o cerere de brevet pentru această tehnică.

În continuare,compania va încerca să elimine genele din țesuturile salivare ale pisicilor într-un vas de laborator și să se asigure că Fel d1 nu mai este produs, spune Nicole Brackett, cercetător apostrofat la companie. Ea a analizat secvența ADN a genelor Ch1 și Ch2 de la 50 de pisici și intenționează să facă același lucru pentru alte 200 de pisici, pentru a restrânge cea mai bună regiune genetică pe care să o vizeze cu ajutorulCRISPR/Cas9.

Dacă trucul genetic funcționează, pisicilor modificate le-ar lipsi o parte sau toate genele necesare pentru a produce Fel d1. Având în vedere că unele pisici produc în mod natural foarte puțin Fel d1 fără efecte nocive asupra sănătății, se consideră că este puțin probabil ca împiedicarea pisicilor de a produce această proteină să le dăuneze. Dar oamenii de știință nu vor ști cu siguranță până când cineva nu va încerca acest lucru. „Acesta este tocmai motivul pentru care s-a făcut experimentul”, spune Chapmans.

În mod normal, producerea unei astfel de pisici ar necesita ștergerea genei dintr-un embrion, care ar fi apoi implantat într-o pisică femelă și dus la termen. Dar Chapman nu vrea să intre în afacerea de reproducere. În schimb, el speră ca, în cele din urmă, să editeze genele pisicilor adulte, la fel ca în cazul terapiilor genetice dezvoltate în prezent pentru oameni, care utilizează un virus inofensiv pentru a furniza instrumente de editare genetică. De exemplu, experimente recente au reușit să editeze cu succes genele unor șoareci adulți și chiar ale unor persoane cu boala celulelor secerătoare (SN: 21/12/19 & 1/4/20, p. 28).

Dacă un astfel de virus ar putea livra un instrument genetic care să editeze genele pentru Fel d1 – poate prin injectarea de către un medic veterinar în glandele salivare ale pisicii, sau sub formă de aplicație topică pentru a ajunge la glandele sebacee din piele – „asta ar fiexcitant”, spune Chapman.

Unul dintre cercetătorii care lucrează pentru a elimina alergiile pisicilor nu va sta la coadă pentru nicio injecție, totuși. Bachmann, de la HypoPet, spune că el și fiul său sunt alergici la pisici. Când a fost întrebat dacă ar încerca vreunul dintre noile tratamente împotriva alergiilor, el a răspuns că nu. „Nu iubesc pisicile atât de mult”, spune el. „Îmi plac mai mult câinii.”

.