ข้อพิสูจน์ครั้งแรกในระดับเซลล์ถึงความสามารถของเทคโนโลยี nanoe™
(อนุมูลอิสระไฮดรอกซิลที่มีน้ำล้อมรอบ)
ในการยับยั้งปฏิกิริยาภูมิแพ้ *¹

โอซากา, ประเทศญี่ปุ่น – กลุ่มบริษัทพานาโซนิคประกาศว่าสามารถพิสูจน์ในระดับเซลล์ให้เห็นว่าละอองเกสร*² ที่ถูกยับยั้งด้วยเทคโนโลยี nanoe™ (อนุมูลอิสระไฮดรอกซิลที่มีน้ำล้อมรอบ) สามารถยับยั้ง การเกิดปฏิกิริยาภูมิแพ้ได้จริง การวิจัยซึ่งเป็นความพยายามครั้งแรกที่จะพิสูจน์ประสิทธิภาพของเทคโนโลยี nanoe™ ในระดับเซลล์นี้เป็นการวิจัยที่บริษัทดำเนินการร่วมกับ Dr. Tomoki Fukuyama, D.V.M. แห่งห้องปฏิบัติการเภสัชวิทยาทางการสัตวแพทย์ ของคณะสัตวแพทย์ มหาวิทยาลัย Azabu

ในปีพ.ศ. 2562 ประเมินกันว่าราว 42.5% ของประชากรชาวญี่ปุ่น*³ ต้องทนทุกข์ทรมานจากอาการของไข้ละอองฟาง (hay fever) ซึ่งมีอัตราการเกิดเพิ่มมากขึ้นเรื่อย ๆ โดยเฉพาะในกลุ่มประชากรรุ่นหลังที่อายุน้อย แม้จำนวนผู้ป่วยจะมากขึ้นแต่วิธีการรักษาที่ได้ผลกลับยังมีจำนวนจำกัดเหมือนเดิม ดังนั้น วิธีที่ดีที่สุดในการจัดการกับ ไข้ละอองฟางจึงได้แก่การเข้ายับยั้งสารก่อภูมิแพ้ที่มีอยู่ในละอองเกสรก่อนที่มันจะเข้าสู่ร่างกายคน

ประมาณ 90% ของผู้ที่ทุกข์ทรมานจากอาการของไข้ละอองฟางในประเทศญี่ปุ่นเป็นผู้ที่มีปฏิกิริยาต่อสารก่อภูมิแพ้ในละอองเกสรของต้นซีดาร์*³ พานาโซนิคได้ทดสอบความสามารถของ nanoe™ ในการยับยั้งการสร้างสารก่อภูมิต้านทาน (antigenicity) ของละอองเกสรหลัก 13 ประเภทที่พบในประเทศญี่ปุ่นซึ่งรวมถึงละอองเกสรจากต้นซีดาร์ด้วย แต่จนถึงขณะนี้ เรายังไม่สามารถระบุได้อย่างชัดเจนถึงผลกระทบของละอองเกสรที่ ถูกยับยั้งความสามารถในการสร้างสารก่อภูมิต้านทานด้วยอนุมูลอิสระไฮดรอกซิลที่มีน้ำล้อมรอบในการยับยั้งการเกิดปฏิกิริยาภูมิแพ้เมื่อทำการทดสอบในร่างกายของสิ่งมีชีวิต

• การวิจัยครั้งนี้เป็นการทดสอบผลในการยับยั้งการเกิดปฏิกิริยาภูมิแพ้ที่ทดสอบกับเซลล์ภูมิคุ้มกัน (immune cells) โดยนำละอองเกสร*² ที่ถูกยับยั้งความสามารถในการสร้างสารก่อภูมิต้านทานด้วยอนุภาค nanoe™ มาเติมเข้าไปในเซลล์ภูมิคุ้มกันเพื่อสังเกตปฏิกิริยาที่เกิดขึ้น ผลที่ได้รับ คือ สามารถยับยั้งไม่ให้เซลล์เดนไดร์ทเกิดปฏิกิริยากับละอองเกสร*² ในระดับที่สูงมากกว่าปกติ ซึ่งเป็นการยืนยันว่า nanoe™ สามารถยับยั้งการผลิตสารที่ก่อให้ เกิดการอักเสบได้จริง การวิจัยยังแสดงให้เห็นอีกด้วยว่ามีการยับยั้งปฏิกิริยาของ T-cells ต่อละอองเกสรที่สั่งให้สร้างสารภูมิต้านทานที่ทำให้เกิดอาการของไข้ละอองฟางเกิดขึ้น ซึ่งแสดงว่าอนุภาค nanoe™ สามารถยับยั้งอาการของโรคภูมิแพ้ได้ การทดสอบยังสามารถระบุกลไกในการยับยั้งปฏิกิริยาภูมิแพ้ได้อีกด้วย ดังนั้น เราจึงคาดหวังได้ว่าเทคโนโลยี nanoe™ จะสามารถยับยั้งอาการของโรคภูมิแพ้ที่เกิดจากสารก่อภูมิแพ้ชนิดอื่น ๆ ที่มีอยู่ในตัวอาคารได้ด้วยเช่นกัน ผลการศึกษานี้มาจากการทดสอบภายใต้เงื่อนไขการทดสอบต่าง ๆ ที่กล่าวไว้ด้านล่าง แต่ไม่ใช่หลักฐานที่ยืนยันผลของการใช้ nanoe™ ในสถานการณ์หรือพื้นที่สำหรับการใช้งานจริง

พานาโซนิคจะยังคงพัฒนาเทคโนโลยี nanoe™ ต่อไปและจะเสริมสร้างศักยภาพของเทคโนโลยีให้สูงขึ้นโดยมีเป้าหมายเพื่อให้สังคมมีพื้นที่ที่ปลอดภัยและมั่นใจได้

■ ประเด็นสำคัญของการทดสอบ

• นำละอองเกสร*² ที่ถูกยับยั้งความสามารถในการสร้างสารก่อภูมิต้านทานหลังจากได้รับอนุภาค nanoe™ มาเติมเข้าไปในเซลล์ภูมิคุ้มกันที่ทำให้เกิดอาการของไข้ละอองฟางเพื่อสังเกตปฏิกิริยาที่เกิดขึ้น พบว่าอนุภาค nanoe™ สามารถ

(1) ยับยั้งไม่ให้เซลล์เดนไดร์ทเกิดปฏิกิริยากับละอองเกสร*² ในระดับที่สูงมากกว่าปกติ ยับยั้งการสร้างสารที่ทำให้เกิดอาการอักเสบได้ราว 70%
(2) ยับยั้งการขยายจำนวนของ T-cells ที่สั่งให้สร้างสารก่อภูมิต้านทานซึ่งทำให้เกิดอาการของไข้ละอองฟางได้ราว 40%

• อนุภาค nanoe™ ได้รับการยืนยันว่าสามารถยับยั้งปฏิกิริยาภูมิแพ้ได้ ซึ่งบ่งบอกว่า nanoe™ ก็สามารถยับยั้ง อาการของโรคภูมิแพ้ได้ด้วยเช่นกัน

• นี่เป็นการศึกษาครั้งแรกที่พิสูจน์ให้เห็นถึงผลกระทบของ nanoe™ ที่มีต่อเซลล์ภูมิคุ้มกัน ทำให้มีความคาดหวังที่สูงขึ้นเกี่ยวกับประสิทธิผลของเทคโนโลยี nanoe™ ว่าจะช่วยบรรเทาอาการของไข้ละอองฟางได้

■ ข้อมูลสำหรับยืนยันความถูกต้อง

สถาบันที่ทำการทดสอบ: มหาวิทยาลัย Azabu, บริษัท ITEA Inc.

• กลุ่มเป้าหมาย: เซลล์เดนไดร์ท
T-cells
• อุปกรณ์ที่ใช้: เครื่องสร้างอนุภาค nanoe™

• วิธีการทดสอบ: นำเครื่องสร้างอนุภาค nanoe™ มาวางไว้ในพื้นที่ทดสอบที่มีความจุ 45 ลิตร โดยให้เครื่องอยู่สูง

จากพื้น 5 เซนติเมตร
นำจานเพาะเลี้ยงที่บรรจุละอองเกสรไว้ 1 จานมาวางในพื้นที่ทดสอบ ปล่อยให้ได้รับอนุภาค
nanoe™ ตามระยะเวลาที่กำหนด หลังจากนั้นจึงนำละอองเกสรดังกล่าวเติมเข้าไปในเซลล์
เพื่อวัดปัจจัยต่าง ๆ ที่เกี่ยวข้อง

• ผลการทดสอบ: การนำละอองเกสร*²

ไปรับอนุมูลอิสระไฮดรอกซิลที่มีน้ำล้อมรอบยับยั้งไม่ให้เซลล์เดนไดรท์เกิดปฏิกิริยาต่อละอองเกสรสูงมากกว่าปกติและยับยั้งการแสดงออกของสารก่อภูมิต้านทานในเยื่อหุ้มเซลล์ที่ให้ข้อมูลเกี่ยวกับละอองเกสร*² แก่ T-cells รวมทั้งยับยั้งการสร้างสารที่ทำ
ให้เกิดการอักเสบ เนื่องจากการทดสอบยืนยันว่าปฏิกิริยาของ T-cells ลดลง ดังนั้น nanoe™
จึงสามารถยับยั้งปฏิกิริยาภูมิแพ้ได้

เซลล์เดนไดร์ทที่เติมละอองเกสรธรรมดา*²เข้าไป

รูปที่ 1: การเข้าสู่เซลล์เดนไดร์ทของแคลเซียมไอออน

การสัมผัสกับละอองเกสร*² ทำให้แคลเซียมไอออนไหลเข้าสู่เซลล์เดนไดร์ท เมื่อวัดด้วยแสงฟลูออเรสเซนต์เข้มข้นสังเกตพบความแตกต่างในการไหลของแคลเซียมไอออนหลังจากเติมแคลเซียมไอออนเข้าไป เป็นข้อยืนยันว่าการที่ละอองเกสร*² ได้รับอนุภาค nanoe™ เข้าไปทำให้สามารถยับยั้งการไหลของแคลเซียมไอออนในเซลล์เดนไดร์ทได้จริง

(ก) ร้อยละของเซลล์เดนไดร์ทที่ทำให้เกิดการไหลของแคลเซียมไอออน

(ข) การเปลี่ยนแปลงตามฤดูกาลของการไหลของแคลเซียมไอออน

(ค) ภาพเรืองแสงของเซลล์เดนไดรท์ (สีแดง แสดงการไหลเข้าของแคลเซียมไอออน สีเขียว แสดงว่าไม่มีการไหลเข้าของแคลเซียมไอออน)

รูปที่ 2 การแสดงออกของสารก่อภูมิต้านทานในเยื่อหุ้มของเซลล์เดนไดร์ท

การนำ nanoe™ มาใช้กับละอองเกสร*² สามารถยับยั้งการแสดงออกของสารก่อภูมิต้านทานที่ให้ข้อมูลเกี่ยวกับละอองเกสรแก่ T-cells ได้

การแสดงออกของยีนของสารที่ทำให้เกิดการอักเสบ

รูปที่ 3: ปริมาณการแสดงออกของยีนและการหลั่งสารที่ทำให้เกิดการอักเสบในเซลล์เดนไดร์ท

การนำ nanoe™ มาใช้กับละอองเกสร*² สามารถยับยั้งการแสดงออกของยีนและขนาดการแตกตัวของสารที่ก่อให้ เกิดการอักเสบ

รูปที่ 4: การเพิ่มจำนวนของ T-cells เมื่อเติมละอองเกสร*² เข้าไป

การนำ nanoe^TM มาใช้กับละอองเกสร*² สามารถยับยั้งปฏิกิริยาของ T-cells ที่มีต่อละอองเกสรได้

■ บทสรุป

การทดสอบยืนยันประเด็นต่อไปนี้:

• nanoe™ ยับยั้งการสร้าง สารก่อภูมิต้านทานของละอองเกสร*² และยับยั้งปฏิกิริยาของเซลล์เดนไดร์ทที่มีต่อละอองเกสร*² ที่สูงมากกว่าปกติได้

• ยับยั้งการแสดงออกของสารก่อภูมิต้านทานในเยื่อหุ้มของเซลล์เดนไดร์ทที่ให้ข้อมูลเกี่ยวกับละอองเกสรกับ T-cells

• ยับยั้งการสร้างสารที่ทำให้เกิดการอักเสบของเซลล์เดนไดร์ท

• ยับยั้งปฏิกิริยาของ T-cells ที่มีต่อละอองเกสรที่สั่งให้สร้างสารก่อภูมิต้านทานที่ทำให้เกิดอาการของ ไข้ละอองฟาง

■ หลักการที่ใช้ในการสร้างอนุภาค nanoe™

ใช้แผ่นเพลเทียร์ทำให้อิเล็คโทรดอะตอมไมซิ่ง (atomizing electrode) เย็นลงเพื่อควบแน่นความชื้นในอากาศให้กลายเป็นหยดน้ำ ชาร์จไฟฟ้าแรงสูงเข้าไประหว่างอิเล็คโทรดอะตอมไมซิ่ง กับ อิเล็คโทรดโอพโพซิ่ง (opposing electrode) เพื่อสร้างอนุภาค nanoe™ ที่มีขนาดประมาณ 5-20 นาโนเมตรและมีอนุมูลอิสระไฮดรอกซิลอยู่ด้วย (รูปที่ 5)

รูปที่ 5: เครื่องสร้างอนุภาค nanoe^TM

*1ทำการทดสอบกับสารก่อภูมิแพ้จากละอองเกสรของต้นซีดาร์ที่ถูกยับยั้งความสามารถในการสร้างสารก่อภูมิ

ต้านทานด้วยอนุภาค nanoe™ (อนุมูลอิสระไฮดรอกซิลที่มีน้ำล้อมรอบ)

*2 ใช้สารก่อภูมิแพ้ที่มาจากต้นซีดาร์

*3 คู่มืออนามัยสิ่งแวดล้อมเกี่ยวกับไข้ละอองฟาง (กระทรวงสิ่งแวดล้อม, 2022)

 (https://www.env.go.jp/chemi/anzen/kafun/2022_full.pdf)