Ny nanopartikkelplattform bryter gjennom MRSA-biofilmer

Ny nanopartikkelplattform bryter gjennom MRSA-biofilmer

Superbakterien meticillin-resistente Staphylococcus aureus (MRSA) er en hovedårsak til sykehuservervede infeksjoner, og viser ikke bare sterk motstand mot eksisterende antibiotika, men danner også en tett biofilm som blokkerer effekten av eksterne behandlinger. For å møte denne utfordringen utviklet Kaist-forskere, i samarbeid med et internasjonalt team, en plattform som bruker mikrobobler til å levere genmålrettede nanopartikler som er i stand til å bryte ned biofilmene, og gir en innovativ løsning for å behandle infeksjoner som er resistente mot konvensjonelle antibiotika.

Kaist (representert av president Kwang Hyung Lee) kunngjorde 29. mai at et forskerteam ledet av professor Hyun Jung Chung fra Institutt for biologiske vitenskaper, i samarbeid med professor Hyunjoon Kongs team ved University of Illinois, har bygget en mikroboble nano-gen-oppgave-plattform som jobber 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 mikroboblebasert nano-gener-opphold bakterier-bakterier-bakterier-bakterier. MRSA.

Forskerteamet designet for første gang korte DNA-oligonukleotider som samtidig undertrykker tre store MRSA-gener relatert til biofilmdannelse (ICAA), celledeling (FTSZ) og antibiotikaresistens (MECA) – og nanopartikler (BTN) for å effektivt levere dem inn i bakteriene.

I tillegg ble mikrobobler (MB) brukt for å øke permeabiliteten til den mikrobielle membranen, spesielt biofilmen dannet av MRSA. Ved å kombinere disse to teknologiene implementerte teamet en dobbel strategi som fundamentalt blokkerer bakterievekst og forhindrer oppkjøp av resistens.

Dette behandlingssystemet fungerer i to faser. For det første induserer MBS trykkendringer i den bakterielle biofilmen, slik at BTN-ene kan trenge inn. Deretter sklir BTN-ene gjennom hullene i biofilmen og går inn i bakteriene, og leverer nøyaktig genundertrykkerne. Dette fører til genregulering innen MRSA samtidig som det blokkerer biofilmregenerering, celleproliferasjon og uttrykk for antibiotikaresistens.

I eksperimenter utført i en svinehudmodell og en musesårmodell infisert med MRSA-biofilm, viste BTN-MB-behandlingsgruppen en signifikant reduksjon i biofilmtykkelse samt en merkbar nedgang i bakterietall og inflammatoriske responser.

Disse resultatene er vanskelige å oppnå med konvensjonell antibiotika monoterapi og viser potensialet for å behandle et bredt spekter av resistente bakterielle infeksjoner.

Professor Hyun Jung Chung fra Kaist, som ledet forskningen, forklarte: "Denne studien presenterer en ny terapeutisk løsning som kombinerer nanoteknologi, gendemping og fysiske leveringsstrategier for å adressere superbug-infeksjoner som eksisterende antibiotika ikke kan løse. Vi vil fortsette vår forskning for å utvide anvendelsen til systemiske infeksjoner og ulike andre infeksjonssykdommer. "

Studien ble ledet av Ju Yeon Chung, en doktorgradsstudent ved Kaists avdeling for biologiske vitenskaper, og Dr. Yujin Ahn fra University of Illinois skrev. Studien ble publisert online 19. mai i tidsskriftet Advanced Functional Materials.

Denne studien ble støttet av National Research Foundation og departementet for helse og velferd i Republikken Korea. og National Science Foundation og National Institutes of Health, USA.

Kilder: