В рамках финансируемого ЕС проекта CYCLON HIT изучались циклодекстрины - циклические олигосахариды, молекулярный состав которых аналогичен обычному столовому сахару - в качестве носителя, созданного с помощью нанотехнологий, для антибиотиков и других лекарств. Они обнаружили, что наноносители циклодекстрина могут быть разработаны не только для эффективной инкапсуляции и защиты антибиотиков от устойчивых бактерий, но эти молекулы также обладают собственными уникальными антимикробными свойствами.
<цитата>Мы приняли совершенно новаторский подход, в котором циклодекстрины не только используются в качестве наноносителей комбинаций лекарств, но также играют активную роль в борьбе с инфекциями, вмешиваясь в механизм, посредством которого бактерии проникают в клетки ».
Руксандра Греф, координатор проекта, Национальный центр научных исследований во Франции
Против туберкулеза, одна из ведущих причин смерти во всем мире, уносящая более 1,5 миллионов жизней каждый год, команда CYCLON HIT исследовала метод доставки наночастиц циклодекстрина, усиленных антибиотиками, непосредственно в легкие, где Микобактерии туберкулеза возбудитель накапливается в организме человека. Эти узкоспециализированные бактерии используют часть мембраны клеток, называемых липидными рафтами, для проникновения в легочную ткань, где они могут поселиться внутри защитных клеток, известных как макрофаги. эффективно скрывается в собственной иммунной системе организма.
«Используя этот гениальный механизм, патоген проникает и сохраняется внутри макрофагов, несмотря на их роль в уничтожении инородных тел. Мы обнаружили, что сконструированные циклодекстрины также предпочтительно располагаются на липидных рафтах и действуют как щит от проникновения патогенов без какой-либо токсичности для организма. - говорит Греф.
Таким образом, циклодекстрины могут быть сконструированы для выполнения двух жизненно важных функций:предотвращения проникновения патогенов в клетки, и доставка антибиотиков и других лекарств к инфицированным клеткам, являясь мощным оружием двойного действия против болезней.
Более того, Запатентованная наночастица, разработанная исследователями CYCLON HIT, сделанная из наночастиц 2-циклодекстрина, может позволить вводить комбинации антибиотиков непосредственно в легкие через ингалятор, а не пациентам, которые должны принимать медленно действующие и менее эффективные таблетки.
После неэффективности антибиотиков первого ряда Туберкулез с множественной лекарственной устойчивостью в настоящее время лечат химиотерапией или антибиотиками второго ряда, такими как этионамид, в комбинации с другими лекарствами. Но пациенты часто сталкиваются с трудностями при соблюдении схем лечения, которые могут потребовать приема более 10 000 таблеток в течение двухлетнего периода. часто с изнурительными побочными эффектами.
«Созданные циклодекстрины могут включать антибиотики, сохраняя их активность и безопасно доставляя к инфицированным клеткам, - говорит Греф. «Испытания на животных моделях показывают, что этот подход позволяет достичь более высоких концентраций лекарственного средства в целевом участке и уменьшить системные побочные эффекты для пациента».
Хотя туберкулез с множественной лекарственной устойчивостью был ключевым испытанием для исследователей CYCLON HIT, их сконструированные наноносители циклодекстрина также могут быть использованы против ряда других патогенов, Такие как Сальмонелла тифимуриум , ответственный за тяжелый гастроэнтерит; Золотистый стафилококк , условно-патогенный микроорганизм, связанный с кожными и респираторными инфекциями; и типы грамотрицательных бактерий, наиболее часто вызывающие госпитальные инфекции.
Учитывая, что все виды бактерий постоянно мутируют в ответ на селективное давление антибиотиков, приводит к множественной лекарственной устойчивости и потенциально неизлечимому заболеванию, Для разработки новых способов эффективного лечения необходимы постоянные исследовательские усилия.
С этой целью, проект CYCLON HIT заложил основу для продолжающихся исследований огромного потенциала циклодекстринов посредством программы обучения для 11 начинающих и пяти молодых опытных исследователей, поддерживается междисциплинарным опытом 12 научно-исследовательских институтов и инновационных малых и средних предприятий по всей Европе.
Греф говорит, что после завершения проекта Marie-Curie Initial Training Networks сотрудничество продолжается по нескольким направлениям. с членами проектного консорциума, которые в настоящее время ищут партнерские отношения с компаниями для дальнейшего развития и коммерциализации нанотехнологий.