Uusi nanopartikkelialusta murtuu MRSA-biofilmien läpi

Uusi nanopartikkelialusta murtuu MRSA-biofilmien läpi

Superbakteeri metisilliiniresistentti Staphylococcus aureus (MRSA) on suurin sairaalainfektioiden aiheuttaja. Se ei ainoastaan ​​osoita vahvaa vastustuskykyä olemassa oleville antibiooteille, vaan muodostaa myös tiheän biokalvon, joka estää ulkoisten hoitojen vaikutukset. Vastatakseen tähän haasteeseen Kaistin tutkijat kehittivät yhteistyössä kansainvälisen ryhmän kanssa menestyksekkäästi alustan, joka käyttää mikrokuplia kuljettamaan geenikohdistettuja nanopartikkeleita, jotka pystyvät hajottamaan biofilmejä, tarjoten innovatiivisen ratkaisun tavanomaisille antibiooteille vastustuskykyisten infektioiden hoitoon.

Kaist (edustaa presidentti Kwang Hyung Lee) ilmoitti 29. toukokuuta, että biologisten tieteiden laitoksen professori Hyun Jung Chungin johtama tutkimusryhmä yhteistyössä professori Hyunjoon Kongin ryhmän kanssa Illinoisin yliopistosta on rakentanut mikrokupla-nanogeenitehtäväalustan, joka toimii Bit-by-By-By-By-By-By-By-By-By-By-By-By-By-By-By-By-By y-By-By-By-By-By-By-By-By-By-By-By-By-By-By-By-By-By-By-By-By-Gene mikrokuplapohjainen nano-geenit-pysyvät bakteerit-bakteerit-bakteerit-bakteerit. MRSA.

Tutkimusryhmä suunnitteli ensimmäistä kertaa lyhyitä DNA-oligonukleotideja, jotka samanaikaisesti tukahduttavat kolmea pääasiallista MRSA-geeniä, jotka liittyvät biofilmin muodostukseen (ICAA), solun jakautumiseen (FTSZ) ja antibioottiresistenssiin (MECA) - ja nanopartikkeleita (BTN) kuljettaakseen ne tehokkaasti bakteereihin.

Lisäksi mikrokuplia (MB) käytettiin lisäämään mikrobikalvon, erityisesti MRSA:n muodostaman biokalvon, läpäisevyyttä. Yhdistämällä nämä kaksi teknologiaa tiimi toteutti kaksoisstrategian, joka estää bakteerien kasvun ja estää resistenssin muodostumisen.

Tämä hoitojärjestelmä toimii kahdessa vaiheessa. Ensinnäkin MBS indusoi paineen muutoksia bakteerien biofilmissä, jolloin BTN:t pääsevät tunkeutumaan. Sitten BTN:t liukuvat biofilmin aukkojen läpi ja menevät bakteereihin kuljettaen tarkasti geenisuppressoreita. Tämä johtaa geenisäätelyyn MRSA:ssa samalla kun se estää biofilmin regeneraation, solujen lisääntymisen ja antibioottiresistenssin ilmentymisen.

Kokeissa, jotka suoritettiin sian ihomallilla ja hiiren haavamallilla, joka oli infektoitunut MRSA-biofilmillä, BTN-MB-hoitoryhmä osoitti merkittävän pienenemisen biofilmin paksuudessa sekä huomattavan pienenemisen bakteerien määrässä ja tulehdusvasteissa.

Näitä tuloksia on vaikea saavuttaa tavanomaisella antibioottimonoterapialla, ja ne osoittavat mahdollisuudet hoitaa monia resistenttejä bakteeri-infektioita.

Kaistin professori Hyun Jung Chung, joka johti tutkimusta, selitti: "Tämä tutkimus esittelee uuden terapeuttisen ratkaisun, joka yhdistää nanoteknologian, geenien vaimentamisen ja fyysiset jakelustrategiat superbakteeri-infektioiden torjumiseksi, joita olemassa olevat antibiootit eivät pysty ratkaisemaan. Jatkamme tutkimusta laajentaaksemme sen soveltamista systeemisiin infektioihin ja erilaisiin muihin tartuntatauteihin. "

Tutkimusta johti yhdessä Kaistin biologisten tieteiden laitoksen jatko-opiskelija Ju Yeon Chung, ja tohtori Yujin Ahn Illinoisin yliopistosta kirjoitti. Tutkimus julkaistiin verkossa 19. toukokuuta Advanced Functional Materials -lehdessä.

Tätä tutkimusta tukivat National Research Foundation ja Korean tasavallan terveys- ja hyvinvointiministeriö. sekä National Science Foundation ja National Institutes of Health, USA.

Lähteet: