Una nuova piattaforma di nanoparticelle sfonda i biofilm di MRSA

Una nuova piattaforma di nanoparticelle sfonda i biofilm di MRSA

Il superbatterio Staphylococcus aureus resistente alla meticillina (MRSA) è una delle principali cause di infezioni contratte in ospedale, non solo mostra una forte resistenza agli antibiotici esistenti ma forma anche un denso biofilm che blocca gli effetti dei trattamenti esterni. Per affrontare questa sfida, i ricercatori Kaist, in collaborazione con un team internazionale, hanno sviluppato con successo una piattaforma che utilizza microbolle per fornire nanoparticelle mirate ai geni in grado di degradare i biofilm, fornendo una soluzione innovativa per trattare le infezioni resistenti agli antibiotici convenzionali.

Kaist (rappresentato dal presidente Kwang Hyung Lee) ha annunciato il 29 maggio che un gruppo di ricerca guidato dal professor Hyun Jung Chung del Dipartimento di scienze biologiche, in collaborazione con il gruppo del professor Hyunjoon Kong dell'Università dell'Illinois, ha costruito una piattaforma di nano-gene-tasking a microbolle che funziona con Bitn-By-By-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-Gene un nano-geni a base di microbolle che rimangono batteri-batteri-batteri-batteri. MRSA.

Il gruppo di ricerca ha progettato per la prima volta oligonucleotidi di DNA corto che sopprimono contemporaneamente tre principali geni MRSA legati alla formazione di biofilm (ICAA), divisione cellulare (FTSZ) e resistenza agli antibiotici (MECA) - e nanoparticelle (BTN) per trasportarli efficacemente nei batteri.

Inoltre, sono state utilizzate microbolle (MB) per aumentare la permeabilità della membrana microbica, in particolare del biofilm formato da MRSA. Combinando queste due tecnologie, il team ha implementato una duplice strategia che sostanzialmente blocca la crescita batterica e previene l’acquisizione di resistenza.

Questo sistema di trattamento funziona in due fasi. Innanzitutto, i MBS inducono cambiamenti di pressione all’interno del biofilm batterico, consentendo ai BTN di penetrare. Quindi i BTN scivolano attraverso le fessure del biofilm ed entrano nei batteri, trasportando precisamente i soppressori genici. Ciò porta alla regolazione genetica all’interno dell’MRSA bloccando al contempo la rigenerazione del biofilm, la proliferazione cellulare e l’espressione della resistenza agli antibiotici.

Negli esperimenti condotti su un modello di pelle suina e su un modello di ferita di topo infettato con biofilm MRSA, il gruppo di trattamento con BTN-MB ha mostrato una riduzione significativa dello spessore del biofilm nonché una notevole diminuzione della conta batterica e delle risposte infiammatorie.

Questi risultati sono difficili da ottenere con la monoterapia antibiotica convenzionale e dimostrano il potenziale per il trattamento di un’ampia gamma di infezioni batteriche resistenti.

Il professor Hyun Jung Chung di Kaist, che ha guidato la ricerca, ha spiegato: “Questo studio presenta una nuova soluzione terapeutica che combina nanotecnologia, silenziamento genico e strategie di consegna fisica per affrontare le infezioni da superbatteri che gli antibiotici esistenti non possono risolvere. Continueremo la nostra ricerca per espandere la sua applicazione alle infezioni sistemiche e a varie altre malattie infettive. “

Lo studio è stato co-diretto da Ju Yeon Chung, uno studente laureato del Dipartimento di Scienze Biologiche di Kaist, e ha scritto il dottor Yujin Ahn dell'Università dell'Illinois. Lo studio è stato pubblicato online il 19 maggio sulla rivista Advanced Functional Materials.

Questo studio è stato sostenuto dalla Fondazione Nazionale di Ricerca e dal Ministero della Salute e del Welfare della Repubblica di Corea. e la National Science Foundation e il National Institutes of Health, USA.

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