Therapeutic potential of an immunosuppressive oligodeoxynucleotide encapsulated within liposomes on bleomycin-induced mouse model of lung inflammation and fibrosis

Sistemik skleroz (SSc), oluşum nedeni bilinmeyen bir otoimmün/otoenflamatuvar hastalığı olup damarsal işlev yetersizlikleri, enflamasyon ve deri ya da iç organlara yayılan fibrozis ile karakterizedir. Görülme sıklığı düşük olmasına rağmen, iç organlarda gelişen fibrozis ve iyileştirici bir terapinin bulunmaması ölüm oranının yüksek olmasına yol açmaktadır. Günümüzde kullanılan tedavi yöntemleri; interstisyal akciğer hastalığı, Raynaud fenomeni ve pulmoner akciğer hipertansiyonu gibi belirli semptomları hedeflemekte ve ancak tedavi sürdürüldüğü sürece bu semptomlar rahatlatılabilmektedir. Bu çalışmada, telomerik TTAGGG dizisini barındıran immünbaskılayıcı bir oligodeoksinükleotid olan A151 ODN'nin bleomisin uygulamasıyla farede oluşturulmuş sistemik skleroz oluşumundaki tedavi edici etkisini inceledik. A151 ODN, memeli kromozomundaki telomerik bölgeden köken alan ve 4 tekrarlı "TTAGGG" motifinin tek sarmallı sentetik formudur. Bu çalışmada A151 ODN, terapötik etkisini arttırmak ve vücuttaki nükleaz atağından korunmak için aniyonik lipozomlara yüklenerek kullanılmıştır. Örüntü tanıma reseptörlerinin ve bunların sinyal yolaklarının SSc'de görülen enflamasyonu başlattığının belirlenmesi üzerine öncelikle A151 ODN'nin immünbaskılayıcı özelliklerini in vitro hücre kültür ortamında immün hücrelerinin sitokin üretimini ve yüzey belirteç düzeylerini belirledik. Geçmişteki bulgulara benzer olarak A151 ODN, TLR9 etkinleşmesini ve buna bağlı olarak da sitokin salımını güçlü bir şekilde bastırdı. A151 ODN TLR1/2 ve TLR4 indüklenme yanıtlarını durdurmada tek başına fazla etkili olmazken, aniyonik lipozomlara yüklenerek bu TLR'lerin etkinliğini bastırmada daha etkili olduğu saptanmıştır. Dahası, akan hücre ölçer analizleri, A151 ODN'nin kemik iliğinden oluşturulan makrofajlarda (BMDM) TLR uyarımına karşı antijen sunum kapasitesi ile eş uyaran etkinleşmesi, MHCII düzeyinin yanında makrofaj tutunması ve göçünde rol alan protein seviyelerini azalttığını göstermiştir. Bunun yanı sıra A151 ODN fibroblastlarda iki önemli fibrotik gen olan TGFβ ve Col1a1 transkripsiyonunu da azaltmıştır. A151 ODN'nin immünbaskılayıcı ve fibrozis karşıtı etkilerini gösteren umut verici sonuçların ardından bu molekülü bleomisin ile farede oluşturulan akciğer enflamasyon ve fibrozis modelinde denedik. A151 ODN'nin bleomisin uygulamasından 3 gün önce farelere verildiğinde, bronko-alveolar lavaja geçen immün hücre miktarı ile enflamatuvar sitokin salımını azalttığı belirlenmiştir. Bu öncü sonuçlar bize A151 ODN'nin sistemik skleroz oluşumunu engelleyebileceğini göstermiştir. Daha sonra, A151 ODN'nin bleomisin kaynaklı oluşmuş akciğer enflamasyonunu geriletip geriletemeyeceğini araştırdık. Bu çalışmalarda A151 ODN'i farelere serbest ya da aniyonik lipozom içerisine yüklenmiş halde akciğer enflamasyonu oluşturulduktan sonra intraperitoneal yolla enjekte ettik. Elde edilen sonuçlar A151 ODN'nin makrofajlardaki etkinleşmeyi bastırdığını ve alveolar bölgeye nötrofil ve monosit akümülasyonunu azalttığını gösterdi. Bronkoalveolar lavaj sıvısına (BALF) geçen immün hücrelerinden salınan sitokin düzeyinde de gerileme olduğu tespit edildi. A151 ODN ile tedavi edilen farelerde enflamasyondaki azalma pro-fibrotik gen ifadelerinde de düşüşe yol açmıştır. A151 ODN'nin lipozom içine yüklenmesi pro-fibrotik gen ifadelerinde düşüşe yol açarken, hücre yüzey belirteçlerine veya sitokin salımı üzerine olan immünbaskılayıcı etkilerine katkı sağlamadığı görülmüştür. Son olarak, lipozoma yüklenmiş A151 ODN'nin tek enjeksiyon ile fibrozis oluştuktan sonra yaralanmayı geriletip geriletemeyeceğini araştırdık. Bu çalışmada farelere bleomisin instilasyonundan sonra A151 ODN'i farklı zamanlarda uyguladık. Ne yazık ki, elde edilen sonuçlardan tek doz tedavinin fibrozisi, makrofaj etkinleşmesini ve sitokin üretimini baskılamakta yetersiz kaldığı anlaşılmıştır. Sonuç olarak bu çalışmadan elde edilen bulgular lipozoma yüklenmiş A151 ODN'nin akciğer enflamasyonunu azaltmakta yeterli olduğunu ancak tek seferlik tedavi uygulamasının geç dönemde fibrozisi önlemekte yetersiz kaldığını göstermektedir.