Mikroorganizmy tworzące biofilm stanowią coraz poważniejszy problem, szczególnie w służbie zdrowia. Podczas europejskiego badania naukowcy starają się go rozwiązać, powlekając implanty medyczne wyspecjalizowanymi materiałami przeciwbakteryjnymi.
Zakażenie wszczepianych narzędzi związane z biomateriałem jest spowodowane tworzeniem biofilmu głównie przez Staphylococcus aureus i gronkowce koagulazo-ujemne. Takie zakażenia bardzo trudno leczy się antybiotykami, przez co istnieje pilne zapotrzebowanie na alternatywne metody leczenia.
Celem finansowanego przez UE projektu BALI (Biofilm alliance) jest opracowanie takiej metody z użyciem najnowocześniejszych technologii. Konsorcjum zamierza wygenerować syntetyczne peptydy przeciwbakteryjne i przeciwdziałające tworzeniu się biofilmu (SAAP) oraz system uwalniania pozwalający nanosić je na biomateriały w postaci powłoki.
Naukowcy korzystali z syntetycznego peptydu OP-145, który ma silne działanie przeciwzapalne, przeciwbakteryjne i hamujące tworzenie biofilmu. Stanowił on podstawę do uzyskania innych potencjalnie skutecznych peptydów. Kolejnym punktem wyjścia w syntezie SAAP był peptyd przeciwbakteryjny ludzkich płytek krwi, trombocydyna-1. Do tej pory przetestowano 10 peptydów, aby ocenić ich zdolność do zabijania szerokiego spektrum bakterii gram dodatnich i ujemnych.
Badania nad aktywnością tych SAAP wskazują, że oprócz zdolności do zapobiegania tworzeniu biofilmu wykazują silne działanie przeciwzapalne. Doświadczenia in vitro wykazały też, że OP-145 zmniejsza integralność bakteryjnych i ssaczych błon komórkowych.
Aby uzyskać kontrolowane uwalnianie SAAP, naukowcy skorzystali z platformy dostarczania leków PolyPid na bazie polimerów lipidowych. Po szeroko zakrojonych pracach optymalizacyjnych, mających na celu uzyskanie odpowiedniej powłoki, udało się pokryć nią implanty wszczepiane różnym modelom zwierzęcym. Po narażeniu na S. aureus SAAP zapobiegały zakażeniu u tych zwierząt, co wyraźnie dowodzi ich użyteczności klinicznej.
Członkowie konsorcjum uważają, że takie podejście pozwoli nie tylko zapobiegać tworzeniu biofilmu, ale również ograniczy rozwój lekooporności u mikroorganizmów. Zważywszy na zwiększający się odsetek złamań w obrębie biodra w krajach europejskich oczekuje się, że metoda stworzona w projekcie BALI ograniczy ryzyko zakażeń oraz zmniejszy koszty zabiegu i hospitalizacji.
Nauki biologiczne - ostatnio dodane
poleca:
