Nová organická molekula by sa mohla stať silnou zbraňou v boji proti odolnosti voči antibiotikám

Organická molekula zložená z jednoduchých cukrov by sa mohla stať silnou zbraňou v boji proti rastúcej odolnosti voči antibiotikám, podľa výskumníkov financovaných EÚ, ktorí vyvinuli román, cielená technika podávania liečiv na liečbu smrteľnej tuberkulózy a iných smrteľných patogénov.

Projekt CYCLON HIT financovaný EÚ skúmal cyklodextríny-cyklické oligosacharidy, ktorých molekulárne zloženie je podobné bežnému stolovému cukru-ako nosič antibiotík a iných liečiv skonštruovaný v nanotechnológiách. Zistili, že nanonosiče cyklodextrínu je možné vyvinúť nielen na účinné zapuzdrenie a ochranu antibiotík v boji proti rezistentným baktériám, ale že tieto molekuly majú tiež svoje vlastné jedinečné antimikrobiálne vlastnosti.

Prijali sme úplne inovatívny prístup, v ktorom sa cyklodextríny nepoužívajú iba ako nanonosiče kombinácií liečiv, ale tiež zohrávajú aktívnu úlohu v boji proti infekcii tým, že zasahujú do mechanizmu, prostredníctvom ktorého baktérie napádajú bunky. “

Ruxandra Gref, koordinátor projektu, Centre National de la Recherche Scientifique vo Francúzsku

Zacielenie na tuberkulózu, jedna z hlavných príčin úmrtí na celom svete, ktorá si každoročne vyžiada viac ako 1,5 milióna životov, tím CYCLON HIT skúmal metódu dodávania nanočastíc cyklodextrínu obohatených o antibiotiká priamo do pľúc, kde Mycobacterium tuberculosis patogén sa hromadí u ľudí. Tieto vysoko špecializované baktérie používajú časť membrány buniek nazývaných lipidové rafty na vstup do pľúcneho tkaniva, kde sa môžu usadiť v obranných bunkách známych ako makrofágy. efektívne sa skrýva vo vlastnom imunitnom systéme tela.

„Použitím tohto geniálneho mechanizmu patogén napadne a pretrváva v makrofágoch napriek ich úlohe pri zabíjaní cudzích telies. Zistili sme, že upravené cyklodextríny sa tiež prednostne lokalizujú na lipidových pltiach a pôsobia ako štít proti penetrácii patogénov bez akejkoľvek toxicity pre telo, “Hovorí Gref.

Cyklodextríny môžu byť teda navrhnuté tak, aby vykonávali dve funkcie zachraňujúce život:zabraňovanie patogénom v invázii do buniek, a dodávanie antibiotík a iných liekov do infikovaných buniek, poskytnutie silnej dvojčinnej zbrane proti chorobám.

Cielenejšia liečba, menej vedľajších účinkov

Okrem toho, patentovaná nanočastica vyvinutá výskumníkmi CYCLON HIT vyrobená z nanočastíc β-cyklodextrínu by mohla umožniť podávanie kombinácií antibiotických liečiv priamo do pľúc prostredníctvom inhalátora, a nie pacientov, ktorí by museli požívať pomaly pôsobiace a menej účinné pilulky.

Po zlyhaní antibiotík prvej voľby multirezistentná tuberkulóza sa v súčasnosti lieči chemoterapiou alebo antibiotikami druhej línie, ako je etionamid, v kombinácii s inými liekmi. Ale pre pacientov je často ťažké dodržať liečebné režimy, ktoré si môžu vyžadovať užívanie viac ako 10 000 tabliet počas dvojročného obdobia, často s oslabujúcimi vedľajšími účinkami.

„Upravené cyklodextríny boli schopné začleniť antibiotiká, zachovanie ich aktivity a ich bezpečné dodanie do infikovaných buniek, “Hovorí Gref. "Testy na zvieracích modeloch ukazujú, že týmto prístupom sa dosahujú vyššie koncentrácie liečiva v cieľovom mieste a menej systémových vedľajších účinkov na pacienta."

Zatiaľ čo tuberkulóza odolná voči viacerým liekom bola kľúčovým testovacím prípadom vedcov CYCLON HIT, ich navrhnuté cyklodextrínové nanonosiče majú tiež potenciál byť nasadené proti radu ďalších patogénov, ako napr Salmonella typhimurium , zodpovedný za závažnú gastroenteritídu; Staphyloccocus aureus , oportunistický patogén spojený s kožnými infekciami a infekciami dýchacích ciest; a typy gramnegatívnych baktérií, ktoré sa najčastejšie podieľajú na nemocničných infekciách.

Vzhľadom na to, že všetky druhy baktérií neustále reagujú na selektívny tlak antibiotík, vedúce k viacliekovej rezistencii a potenciálne neliečiteľnej chorobe, na vývoj nových spôsobov poskytovania účinných liečebných postupov je potrebné trvalé úsilie v oblasti výskumu.

Za týmto účelom, projekt CYCLON HIT položil základy pokračujúceho výskumu obrovského potenciálu cyklodextrínov prostredníctvom školiaceho programu pre 11 začínajúcich a päť mladých skúsených výskumných pracovníkov, podporované interdisciplinárnymi odbornými znalosťami 12 výskumných ústavov a inovatívnych MSP v celej Európe.

Gref hovorí, že spolupráca pokračuje na niekoľkých frontoch aj po skončení projektu Marie-Curie Initial Training Networks, s členmi konzorcia projektu, ktorí v súčasnej dobe hľadajú partnerstvá so spoločnosťami s cieľom ďalšieho rozvoja a komercializácie nanotechnológií.

• Štúdia zisťuje, ako najlepšie pestovať črevné mikróby na zlepšenie zdravia ľudí
• Štúdia ukazuje súvislosť medzi zdravím črevných mikrobiómov a úspešnou náhradou kĺbov