Ny nanopartikelplatform bryder igennem MRSA-biofilm

Ny nanopartikelplatform bryder igennem MRSA-biofilm

Superbakterien methicillin-resistente Staphylococcus aureus (MRSA) er en væsentlig årsag til hospitalserhvervede infektioner, der ikke kun viser stærk resistens over for eksisterende antibiotika, men danner også en tæt biofilm, der blokerer virkningerne af eksterne behandlinger. For at løse denne udfordring har Kaist-forskere i samarbejde med et internationalt team med succes udviklet en platform, der bruger mikrobobler til at levere gen-målrettede nanopartikler, der er i stand til at nedbryde biofilmene, hvilket giver en innovativ løsning til behandling af infektioner, der er resistente over for konventionelle antibiotika.

Kaist (repræsenteret af præsident Kwang Hyung Lee) annoncerede den 29. maj, at et forskerhold ledet af professor Hyun Jung Chung fra Institut for Biologiske Videnskaber, i samarbejde med professor Hyunjoon Kongs team ved University of Illinois, har bygget en mikroboble nano-gen-tasking platform, der arbejder med Bitn-By-By-By-By-By-By-By-By-By-By-By-By-By-By-By-By-By-By-B y-By-By-By-By-By-By-By-By-By-By-By-By-By-By-By-By-By-By-Gene en mikroboble-baseret nano-gener-ophold bakterier-bakterier-bakterier-bakterier. MRSA.

Forskerholdet designet for første gang korte DNA-oligonukleotider, der samtidigt undertrykker tre store MRSA-gener relateret til biofilmdannelse (ICAA), celledeling (FTSZ) og antibiotikaresistens (MECA) - og nanopartikler (BTN) for effektivt at levere dem til bakterierne.

Derudover blev mikrobobler (MB) brugt til at øge permeabiliteten af ​​den mikrobielle membran, især biofilmen dannet af MRSA. Ved at kombinere disse to teknologier implementerede teamet en dobbeltstrategi, der fundamentalt blokerer bakterievækst og forhindrer resistensovertagelse.

Dette behandlingssystem fungerer i to faser. For det første inducerer MBS trykændringer i den bakterielle biofilm, hvilket tillader BTN'erne at trænge ind. Så glider BTN'erne gennem hullerne i biofilmen og trænger ind i bakterierne og leverer netop genundertrykkerne. Dette fører til genregulering inden for MRSA og blokerer samtidig biofilmregenerering, celleproliferation og ekspression af antibiotikaresistens.

I eksperimenter udført i en svinehudsmodel og en musesårmodel inficeret med MRSA-biofilm viste BTN-MB-behandlingsgruppen en signifikant reduktion i biofilmtykkelsen samt et bemærkelsesværdigt fald i bakterietal og inflammatoriske responser.

Disse resultater er vanskelige at opnå med konventionel antibiotika monoterapi og demonstrerer potentialet for behandling af en lang række resistente bakterielle infektioner.

Professor Hyun Jung Chung fra Kaist, der ledede forskningen, forklarede: "Denne undersøgelse præsenterer en ny terapeutisk løsning, der kombinerer nanoteknologi, gendæmpning og fysiske leveringsstrategier for at adressere superbug-infektioner, som eksisterende antibiotika ikke kan løse. Vi vil fortsætte vores forskning for at udvide dets anvendelse til systemiske infektioner og forskellige andre infektionssygdomme. “

Undersøgelsen blev ledet af Ju Yeon Chung, en kandidatstuderende ved Kaists Institut for Biologiske Videnskaber, og Dr. Yujin Ahn fra University of Illinois skrev. Undersøgelsen blev offentliggjort online den 19. maj i tidsskriftet Advanced Functional Materials.

Denne undersøgelse blev støttet af National Research Foundation og Ministeriet for Sundhed og Velfærd i Republikken Korea. og National Science Foundation og National Institutes of Health, USA.

Kilder: