Nieuw nanodeeltjesplatform doorbreekt MRSA-biofilms

Nieuw nanodeeltjesplatform doorbreekt MRSA-biofilms

De superbacterie, methicilline-resistente Staphylococcus aureus (MRSA), is een belangrijke oorzaak van ziekenhuisinfecties en vertoont niet alleen een sterke resistentie tegen bestaande antibiotica, maar vormt ook een dichte biofilm die de effecten van externe behandelingen blokkeert. Om deze uitdaging aan te gaan, hebben Kaist-onderzoekers, in samenwerking met een internationaal team, met succes een platform ontwikkeld dat microbellen gebruikt om gengerichte nanodeeltjes af te leveren die in staat zijn de biofilms af te breken, wat een innovatieve oplossing biedt voor de behandeling van infecties die resistent zijn tegen conventionele antibiotica.

Kaist (vertegenwoordigd door president Kwang Hyung Lee) maakte op 29 mei bekend dat een onderzoeksteam onder leiding van professor Hyun Jung Chung van de afdeling Biologische Wetenschappen, in samenwerking met het team van professor Hyunjoon Kong aan de Universiteit van Illinois, een microbellen-nano-gen-taskingplatform heeft gebouwd dat werkt met Bitn-By-By-By-By-By-By-By-By-By-By-By-By-By-By-By-By-By-By-By-By-By-By-By-By-By-By-By-By-By-By-By-By-By-By-By-By-By-By-By-By-By-By-By-By-By-By-By-By-By-By-By-By-By-By-By-By-By-By-By-By-By-By-By-By-By-Gene een op microbellen gebaseerde nano-genen-verblijfbacteriën-bacteriën-bacteriën-bacteriën. MRSA.

Het onderzoeksteam ontwierp voor het eerst korte DNA-oligonucleotiden die tegelijkertijd drie belangrijke MRSA-genen onderdrukken die verband houden met biofilmvorming (ICAA), celdeling (FTSZ) en antibioticaresistentie (MECA) - en nanodeeltjes (BTN) om deze effectief in de bacteriën af te leveren.

Bovendien werden microbellen (MB) gebruikt om de permeabiliteit van het microbiële membraan te vergroten, met name de biofilm gevormd door MRSA. Door deze twee technologieën te combineren, implementeerde het team een ​​dubbele strategie die de groei van bacteriën fundamenteel blokkeert en de verwerving van resistentie voorkomt.

Dit behandelsysteem werkt in twee fasen. Ten eerste induceren de MBS drukveranderingen in de bacteriële biofilm, waardoor de BTN's kunnen penetreren. Vervolgens glippen de BTN's door de gaten in de biofilm en dringen de bacteriën binnen, waarbij ze precies de genonderdrukkers afleveren. Dit leidt tot genregulatie binnen MRSA en blokkeert tegelijkertijd de regeneratie van biofilms, celproliferatie en de expressie van antibioticaresistentie.

In experimenten uitgevoerd in een varkenshuidmodel en een muizenwondmodel geïnfecteerd met MRSA-biofilm, vertoonde de BTN-MB-behandelingsgroep een significante vermindering van de biofilmdikte evenals een opmerkelijke afname van het aantal bacteriën en ontstekingsreacties.

Deze resultaten zijn moeilijk te bereiken met conventionele antibiotica-monotherapie en tonen het potentieel aan voor de behandeling van een breed scala aan resistente bacteriële infecties.

Professor Hyun Jung Chung van Kaist, die het onderzoek leidde, legde uit: “Deze studie presenteert een nieuwe therapeutische oplossing die nanotechnologie, genuitschakeling en fysieke toedieningsstrategieën combineert om superbacteriëninfecties aan te pakken die bestaande antibiotica niet kunnen oplossen. We zullen ons onderzoek voortzetten om de toepassing ervan uit te breiden naar systemische infecties en diverse andere infectieziekten. “

De studie werd mede geleid door Ju Yeon Chung, een afgestudeerde student aan de afdeling Biologische Wetenschappen van Kaist, en Dr. Yujin Ahn van de Universiteit van Illinois schreef. De studie werd op 19 mei online gepubliceerd in het tijdschrift Advanced Functional Materials.

Deze studie werd ondersteund door de National Research Foundation en het Ministerie van Volksgezondheid en Welzijn van de Republiek Korea. en de National Science Foundation en de National Institutes of Health, VS.

Bronnen: