Nova organska molekula bi lahko postala močno orožje v boju proti odpornosti na antibiotike

Organska molekula, sestavljena iz preprostih sladkorjev, bi lahko postala močno orožje v boju proti naraščajoči odpornosti na antibiotike, po mnenju raziskovalcev, ki jih financira EU in so razvili nov roman, ciljno usmerjena tehnika dostave zdravil za zdravljenje smrtonosne tuberkuloze in drugih smrtonosnih patogenov.

Projekt CYCLON HIT, ki ga financira EU, je preučeval ciklodekstrine-ciklične oligosaharide, katerih molekularna sestava je podobna običajnemu namiznemu sladkorju-kot nosilec antibiotikov in drugih zdravil, ki ga je izdelala nanotehnologija. Ugotovili so, da je mogoče nano nosilce ciklodekstrina razviti ne le za učinkovito inkapsuliranje in zaščito antibiotikov za boj proti odpornim bakterijam, ampak da imajo te molekule tudi lastne edinstvene protimikrobne lastnosti.

Sprejeli smo popolnoma inovativen pristop, pri katerem se ciklodekstrini ne uporabljajo le kot nanonosilci kombinacij zdravil, ampak imajo tudi aktivno vlogo v boju proti okužbi z vmešavanjem v mehanizem, s katerim bakterije vdirajo v celice. "

Ruxandra Gref, Koordinator projekta, Center National de la Recherche Scientifique v Franciji

Ciljanje na tuberkulozo, eden vodilnih vzrokov smrti po vsem svetu, ki vsako leto terja več kot 1,5 milijona življenj, ekipa CYCLON HIT je raziskala metodo za dostavo nanodelcev ciklodekstrina z antibiotiki neposredno v pljuča, kje za Mycobacterium tuberculosis patogen se kopiči pri ljudeh. Ta visoko specializirana bakterija uporablja del membrane celic, imenovane lipidni splavi, za vstop v pljučno tkivo, kjer se lahko naseli v obrambnih celicah, znanih kot makrofagi, učinkovito se skriva v imunskem sistemu telesa.

"Z uporabo tega iznajdljivega mehanizma, patogen vdira in vztraja v makrofagih kljub njihovi vlogi pri ubijanju tujkov. Ugotovili smo, da se inženirski ciklodekstrini prednostno nahajajo tudi na lipidnih splavih in delujejo kot ščit pred prodiranjem patogenov brez kakršne koli strupenosti za telo, «Pravi Gref.

Ciklodekstrine je zato mogoče izdelati za opravljanje dveh življenjsko pomembnih funkcij:preprečevanje vdora patogenov v celice, in dostavo antibiotikov in drugih zdravil okuženim celicam, zagotavlja močno orožje z dvojnim delovanjem proti boleznim.

Bolj ciljno usmerjeno zdravljenje, manj stranskih učinkov

Poleg tega patentirani nanodelci, ki so jih razvili raziskovalci CYCLON HIT, narejeni iz nanodelcev β-ciklodekstrina, bi lahko omogočili dajanje kombinacij zdravil z antibiotiki neposredno v pljuča prek inhalatorja in ne pacientov, ki morajo zaužiti počasi delujoče in manj učinkovite tablete.

Po neuspehu antibiotikov prve linije, tuberkulozo, odporno na več zdravil, trenutno zdravimo s kemoterapijo ali antibiotiki druge vrste, kot je etionamid, v kombinaciji z drugimi zdravili. Bolniki pa pogosto težko upoštevajo sheme zdravljenja, ki lahko zahtevajo jemanje več kot 10 000 tablet v obdobju dveh let, pogosto z izčrpavajočimi stranskimi učinki.

"Izdelani ciklodekstrini so lahko vključili antibiotike, ohraniti njihovo aktivnost in jih varno dostaviti okuženim celicam, «Pravi Gref. "Testi na živalskih modelih kažejo, da ta pristop dosega višje koncentracije zdravil na ciljnem mestu in manj sistemskih stranskih učinkov za pacienta."

Medtem ko je bila tuberkuloza, odporna na več zdravil, ključni test za raziskovalce CYCLON HIT, njihovi konstruirani nanonosilci ciklodekstrina imajo tudi možnost uporabe proti številnim drugim patogenom, kot naprimer Salmonella typhimurium , odgovoren za hud gastroenteritis; Staphyloccocus aureus , oportunistični patogen, povezan s kožnimi okužbami in okužbami dihal; in vrste gram-negativnih bakterij, ki so najpogosteje vpletene v bolnišnične okužbe.

Glede na to, da vse vrste bakterij nenehno mutirajo kot odziv na selektivni pritisk antibiotikov, vodi do odpornosti na več zdravil in potencialno neozdravljive bolezni, potrebna so trajna raziskovalna prizadevanja za razvoj novih načinov učinkovitega zdravljenja.

V ta namen, je projekt CYCLON HIT postavil temelje za tekoče raziskave ogromnega potenciala ciklodekstrinov s programom usposabljanja za 11 zgodnjih faz in pet mladih izkušenih raziskovalcev, podprto z interdisciplinarnim znanjem 12 raziskovalnih inštitutov in inovativnih MSP po vsej Evropi.

Gref pravi, da se sodelovanje nadaljuje na več področjih po koncu projekta Marie-Curie Initial Training Networks, s člani konzorcija projekta, ki trenutno iščejo partnerstva s podjetji za nadaljnji razvoj in trženje nanotehnologije.

• Študija ugotavlja, kako najbolje gojiti črevesne mikrobe za izboljšanje zdravja ljudi
• Študija kaže povezavo med zdravjem črevesnih mikrobiomov in uspešno zamenjavo sklepov