Az EU által finanszírozott CYCLON HIT projekt a ciklodextrineket-ciklikus oligoszacharidokat, amelyek molekuláris összetétele hasonló a közönséges asztali cukorhoz-az antibiotikumok és más gyógyszerek nanotechnológiával tervezett hordozójaként vizsgálta. Felfedezték, hogy a ciklodextrin nanokarukákat nemcsak az antibiotikumok hatékony beágyazására és védelmére lehet fejleszteni az ellenálló baktériumok elleni küzdelem érdekében, de ezek a molekulák saját egyedi antimikrobiális tulajdonságokkal is rendelkeznek.
Teljesen innovatív megközelítést alkalmaztunk, amelyben a ciklodextrineket nemcsak a gyógyszerkombinációk nanokhordozóiként használják, hanem aktív szerepet játszanak a fertőzés elleni küzdelemben is, mivel megzavarják azt a mechanizmust, amelyen keresztül a baktériumok behatolnak a sejtekbe. "
Ruxandra Gref, projektkoordinátor, Centre National de la Recherche Scientifique Franciaországban
A tuberkulózis elleni küzdelem, világszerte az egyik vezető halálok, amely évente több mint 1,5 millió emberéletet követel, a CYCLON HIT csapata megvizsgált egy módszert, amellyel az antibiotikumokkal fokozott ciklodextrin nanorészecskéket közvetlenül a tüdőbe juttathatják, hol a Mycobacterium tuberculosis kórokozó felhalmozódik az emberben. Ez a nagyon specializált baktérium a sejtek membránjának egy részét, a lipid tutajokat használja, hogy bejusson a tüdőszövetbe, ahol képes elhelyezkedni a makrofágként ismert védekező sejtekben, hatékonyan elrejti magát a szervezet saját immunrendszerében.
„Ezzel a zseniális mechanizmussal a kórokozó behatol és megmarad a makrofágok belsejében, annak ellenére, hogy idegen testek elpusztításában játszanak szerepet. Azt találtuk, hogy a tervezett ciklodextrinek is előnyösen elhelyezkednek a lipid tutajoknál, és pajzsként működnek a kórokozók behatolása ellen, anélkül, hogy a szervezetre mérgezőek lennének, - mondja Gref.
A ciklodextrineket ezért két életmentő funkció ellátására lehet tervezni:megakadályozni a kórokozók behatolását a sejtekbe, és antibiotikumok és egyéb gyógyszerek juttatása a fertőzött sejtekbe, hatékony kettős hatású fegyvert biztosít a betegségek ellen.
Továbbá, a CYCLON HIT kutatói által kifejlesztett, szabadalmazott nanorészecskék, amelyek ²-ciklodextrin nanorészecskékből készültek, lehetővé tehetik az antibiotikum-gyógyszerkombinációk beadását közvetlenül a tüdőbe egy inhalátoron keresztül, ahelyett, hogy a betegeknek lassú hatású és kevésbé hatékony tablettákat kellene bevenniük.
Az első vonalbeli antibiotikumok kudarca után A multirezisztens tuberkulózist jelenleg kemoterápiával vagy másodsorú antibiotikumokkal, például etionamiddal kezelik más gyógyszerekkel kombinálva. A betegek azonban gyakran nehezen tudják betartani azokat a kezelési rendeket, amelyek megkövetelhetik több mint 10 000 tabletta bevételét két év alatt, gyakran gyengítő mellékhatásokkal.
„A tervezett ciklodextrinek képesek voltak antibiotikumokat beépíteni, aktivitásuk megőrzése és biztonságos szállítása a fertőzött sejtekhez, - mondja Gref. "Állatmodelleken végzett vizsgálatok azt mutatják, hogy ez a megközelítés magasabb gyógyszerkoncentrációt ér el a célhelyen, és kevesebb szisztémás mellékhatást eredményez a beteg számára."
Míg a multirezisztens tuberkulózis kulcsfontosságú teszteset volt a CYCLON HIT kutatói számára, a megtervezett ciklodextrin -hordozóik számos más kórokozó ellen is alkalmazhatók, mint például Salmonella typhimurium , felelős a súlyos gastroenteritisért; Staphyloccocus aureus , bőrfertőzésekhez és légúti fertőzésekhez kapcsolódó opportunista kórokozó; valamint a kórházi fertőzésekben leggyakrabban érintett gram-negatív baktériumok típusai.
Tekintettel arra, hogy minden baktériumfaj folyamatosan változik az antibiotikumok szelektív nyomására reagálva, multirezisztenciához és potenciálisan gyógyíthatatlan betegséghez vezet, tartós kutatási erőfeszítésekre van szükség a hatékony kezelések új módszereinek kifejlesztéséhez.
Addig, a CYCLON HIT projekt megalapozta a ciklodextrinek hatalmas potenciáljának folyamatos kutatását, 11 korai stádiumú és öt fiatal tapasztalt kutató számára szervezett képzési program révén, Európa -szerte 12 kutatóintézet és innovatív kkv interdiszciplináris szakértelme támogatja.
Gref szerint az együttműködés több fronton is folytatódik a Marie-Curie Initial Training Networks projekt befejezése után, a projekt konzorcium tagjaival, akik jelenleg partnerségeket keresnek vállalatokkal a nanotechnológia továbbfejlesztése és kereskedelmi forgalmazása érdekében.