Anzeige
The therapy centers on a special molecule the researchers designed, a heterobivalent ligand (HBL), which when introduced into a person's bloodstream can, in essence, out-compete allergens like egg or peanut proteins in their race to attach to mast cells, a type of white blood cell that is the source of type-I hypersensitivity (that is, allergy).
"Unlike most current treatments, this approach prevents allergic reactions from occurring in the first place" says Basar Bilgicer, assistant professor of Chemical and Biomolecular Engineering and Chemistry and Biochemistry and principal investigator in Notre Dame's Advanced Diagnostics & Therapeutics initiative.
Michael Handlogten, lead scientist on the paper and a graduate student in Dr. Bilgicer's group, explained that among the various chemical functionalities he analyzed to be used as the scaffold HBL synthesis, ethylene glycol, an FDA-approved molecule, proved to be the most promising.
Mast cells are part the human body's defense against parasites (such as tapeworms), and when working normally they are attracted to, attach to, and annihilate these pathogens. But type-I hypersensitivity occurs when the cells react to non-threatening substances. More common allergies are due to ambient stimulants, and an allergic response may range from a mild itch to life-threatening anaphylactic shock.
Tanyel Kiziltepe, a research professor in Advanced Diagnostics & Therapeutics, adds that "anaphylaxis can be caused by certain food allergens, insect stings, antibiotics, and some medicines, and we believe HBL has a very high potential to be developed as a preventative medication".
While many medicines treat allergies by weakening a person's entire immune system, this approach only disrupts the process whereby white blood cells bond with allergens in the first place.
"It also does not leave patients open to an increased risk for infections or the development of cancers," explains Bilgicer. "HBLs may be most useful in situations where it's not possible to speak to or gauge someone's sensitivity."
"For example, in an emergency, on a battlefield, or in a remote location, doctors may not be able to ask a patient about an allergy before administering penicillin. An engineered HBL could be given along with the medicine and perhaps prevent a deadly reaction from occurring."
In a normal allergic reaction, allergens bind to a white blood cell, or "mast" cell, and cause the release of inflammatory molecules. Researchers at Notre Dame have shown how non-allergenic molecules, known as heterobivalent ligands, can be designed to attach to mast cells first, preventing the allergic reaction in the first place. (Image above: Backbone alignment of IgG, IgE, and IgM antibody crystal structure, including residues of the conserved nucleotide binding pocket. Credit: B. Bilgiçer)
Advanced Diagnostics & Therapeutics—a Strategic Research Investment of the University of Notre Dame—is dedicated to developing tools and technologies to combat disease, promote health, and safeguard the environment.
Basar Bilgicer | Quelle: EurekAlert!
Weitere Informationen: www.nd.edu
Weitere Berichte zu: Advanced Investigator Grant > allergic reaction > blood cell > Diagnostic > inflammatory molecule > mast cells > Therapeutics > white blood cell
Newly discovered breast milk antibodies help neutralize HIV
23.05.2012 | Duke University Medical Center
Scientists unravel role of fusion gene in prostate cancer
23.05.2012 | New York- Presbyterian Hospital/Weill Cornell Medical Center/Weill Cornell Medical College
Licht lässt die Partikel in der Atmosphäre wachsen. In einem Experiment hat ein internationales Forscherteam erstmals einen neuen Mechanismus nachweisen können, bei dem Partikel durch Licht größer werden und der damit Einfluss auf die Wolkenbildung und das Klima hat.
Photokatalytische Reaktionen können zu einer schnellen Bindung von nicht kondensierenden flüchtigen organischen Kohlenwasserstoffen (VOCs) auf der Oberfläche der Partikel führen. Unter solchen Bedingungen nehme die Größe und Masse der Partikel schnell zu, schreiben die Wissenschaftler im renommierten Fachblatt PNAS.
Die Ergebnisse des Laborexperimentes könnten Effekte erklären, die bisher schon bei Feldkampagnen ...
Ähnlich wie blutsaugende Insekten prüfen Pflanzenschädlinge ihren Wirt auf Abwehrsignale, bevor sie anfangen zu fressen
Pflanzen bilden wenige Minuten nach Angriff eines Fraßfeindes Jasmonsäure, ein Hormon, das die Verteidigung gegen Insekten in Gange setzt mit der Folge, dass giftige Stoffe wie Nikotin oder Verdauungshemmer in den Blättern akkumulieren.
Wissenschaftler des Max-Planck-Instituts für chemische Ökologie, Jena, haben jetzt herausgefunden, dass Zwergzikaden die Verteidigungsbereitschaft von Tabakpflanzen aufspüren können. ...
Wissenschaftlern vom Institut für Physikalische und Theoretische Chemie der Universität Bonn ist es erstmals gelungen, den Transport eines wichtigen Informationsträgers in biologischen Zellen praktisch unmodifiziert in Echtzeit zu filmen.
Die Studie zeigt, wie die so genannte Boten-RNA die Zellkernhülle überwindet und vom Zellkern in das Zytoplasma gelangt. Diese Arbeit ist nun in dem renommierten Journal „Proceedings of the National Academy of Sciences of the USA“ (PNAS) publiziert.
Der Bauplan aller Lebewesen ist in ihrem Erbgut gespeichert. Dieses lagert bei höheren ...
Ein neuer Sonderforschungsbereich (SFB) an der Philipps-Universität geht der einzigartigen Fähigkeit von Mikroorganismen auf den Grund, sich ständig an veränderte Umweltbedingungen anzupassen. Die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) fördert den SFB 987 mit dem Titel "Mikrobielle Diversität in der umweltabhängigen Signalantwort" in den kommenden vier Jahren mit voraussichtlich mehr als sieben Millionen Euro.
„Die erfolgreiche Beantragung des neuen Sonderforschungsbereichs belegt einmal mehr die exzellenten wissenschaftlichen Leistungen im Bereich der Mikrobiologie am Standort Marburg“, erklärt Professor Dr. Frank Bremmer, der Marburger Uni-Vizepräsident für Forschung. „Die Einrichtung des SFB wird Marburgs Stellung als zentraler Ort der mikrobiologischen Forschung festigen und deren internationale Sichtbarkeit weiter erhöhen.“ ...
Erosion in tropischen Küstenregionen führt zum schnellen Tod der Korallen
Die Farbigkeit, Vielfalt und Exotik der tropischen Korallenriffe fasziniert viele Menschen weltweit. Und doch sind es die Folgen unserer Zivilisation, die dieses fragile Ökosystem bedrohen durch Klimaerwärmung, Sauerstoffmangel und Ozeanversauerung. Fortschreitende Industrialisierung, Waldrodungen und intensive Landwirtschaft in küstennahen Gebieten führen zu Erosion und verändern die Lebensbedingungen im Meer dramatisch.
Jetzt ...
Anzeige
Anzeige

23.05.2012 | Energie und Elektrotechnik
Nano-Müll lässt sich nicht verbrennen
23.05.2012 | Ökologie Umwelt- Naturschutz
Nea Kameni volcano movement captured by Envisat
23.05.2012 | Geowissenschaften
Jeder Mensch ist anders - Nutzen der individualisierten Medizin
23.05.2012 | Veranstaltungsnachrichten
14th Leibniz Conference of advanced science „Sensorsysteme 2012“
23.05.2012 | Veranstaltungsnachrichten
Exklusive Kontakte beim Investforum
23.05.2012 | Veranstaltungsnachrichten