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Engineering nanoparticle therapeutics for food allergy - 08/03/24

Doi : 10.1016/j.jaci.2023.10.013 
Laila M. Rad, MSE a, , Gabriel Arellano, PhD b, c, , Joseph R. Podojil, PhD b, c, d, , Jessica J. O’Konek, PhD e , Lonnie D. Shea, PhD a, , Stephen D. Miller, PhD b, c,
a Department of Biomedical Engineering, University of Michigan, Ann Arbor, Mich 
b Department of Microbiology-Immunology, Northwestern University, Chicago, Ill 
c Center for Human Immunology, Northwestern University, Chicago, Ill 
d Cour Pharmaceutical Development Company, Skokie, Ill 
e Mary H. Weiser Food Allergy Center, Michigan Medicine, Ann Arbor, Mich 

Corresponding author: Jessica J. O’Konek, PhD, Mary H. Weiser Food Allergy Center, Michigan Medicine, Ann Arbor, MI 48109.Mary H. Weiser Food Allergy CenterMichigan MedicineAnn ArborMI48109Lonnie D. Shea, PhD, Department of Biomedical Engineering, University of Michigan, Ann Arbor, MI 48109.Department of Biomedical EngineeringUniversity of MichiganAnn ArborMI48109Stephen D. Miller, PhD, Department of Microbiology-Immunology, Northwestern University Feinberg School of Medicine, 303 E Chicago Ave, Chicago, IL 60611.Department of Microbiology-ImmunologyNorthwestern University Feinberg School of Medicine303 E Chicago AveChicagoIL60611

Abstract

Food allergy is a growing public health issue among children and adults that can lead to life-threatening anaphylaxis following allergen exposure. The criterion standard for disease management includes food avoidance and emergency epinephrine administration because current allergen-specific immunotherapy treatments are limited by adverse events and unsustained desensitization. A promising approach to remedy these shortcomings is the use of nanoparticle-based therapies that disrupt disease-driving immune mechanisms and induce more sustained tolerogenic immune pathways. The pathophysiology of food allergy includes multifaceted interactions between effector immune cells, including lymphocytes, antigen-presenting cells, mast cells, and basophils, mainly characterized by a TH2 cell response. Regulatory T cells, TH1 cell responses, and suppression of other major allergic effector cells have been found to be major drivers of beneficial outcomes in these nanoparticle therapies. Engineered nanoparticle formulations that have shown efficacy at reducing allergic responses and revealed new mechanisms of tolerance include polymeric-, lipid-, and emulsion-based nanotherapeutics. This review highlights the recent engineering design of these nanoparticles, the mechanisms induced by them, and their future potential therapeutic targets.

Le texte complet de cet article est disponible en PDF.

Key words : Food allergy, nanoparticles, liposomes, nanoemulsion, allergen-specific immunotherapy, tolerance, desensitization

Abbreviations used : AIT, AK, AKp, APC, BLG, CTLA-4, DC, ILC, ILC2, MHC II, OIT, PD-1, PD-L1, PLGA, TFH, Tr1, Treg


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Vol 153 - N° 3

P. 549-559 - mars 2024 Retour au numéro
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  • Engineering therapeutic monoclonal antibodies
  • Cosby A. Stone, Benjamin W. Spiller, Scott A. Smith
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  • Precision engineering for localization, validation, and modification of allergenic epitopes
  • Anna Pomés, Scott A. Smith, Maksymilian Chruszcz, Geoffrey A. Mueller, Nicole F. Brackett, Martin D. Chapman

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