Behandling af antibiotika-resistente infektioner med peptider inspireret af menneskespyt

Antibiotikaresistens er et problem, der rammer titusinder af mennesker hvert år verden over. Ifølge CDC forekommer "mere end 2,8 millioner antibiotika-resistente infektioner i USA hvert år, og mere end 35.000 mennesker dør som følge heraf." Lægemiddelresistente infektioner truer fremskridt inden for kirurgi, sårheling, kræftbehandling, organtransplantationer og mange andre områder af moderne medicin ved at mindske vores evne til at kontrollere infektioner.

Mens nationen og verden står over for denne skræmmende udfordring, kan nyligt offentliggjort arbejde fra forskere ved University of Minnesota have en markant og positiv indvirkning på, hvordan vi bekæmper bakterielle infektioner, der er resistente over for mere traditionelle antibiotika, især i immunkompromitterede befolkninger. Forskningen er for nylig offentliggjort i PLOS ONE af medforfatterne Sven-Ulrik Gorr, professor ved Tandlægeskolen, og Elizabeth Hirsch, lektor ved Farmaceutisk College, undersøgte et antibakterielt peptid udviklet på Tandlægeskolen og dets potentielle indvirkning på lægemiddelresistente bakterier.

Peptidet var inspireret af strukturen af ​​det humane spytprotein, BPIFA2. Den nye forskning fokuserede på, om peptidet kunne dræbe almindelige lægemiddelresistente bakterier, bakterielle biofilm, og om bakterierne ville blive resistente over for det nye peptid.

For at gøre det testede de både en "venstrehåndet" (LGL13K) og "højrehåndet" (DGL13K) version af peptidet GL13K. Disse peptider blev testet mod gram-negative, lægemiddelresistente bakterier i Hirschs laboratorium.

De fandt:

• Mens begge versioner af peptidet dræbte almindelige gram-negative bakterier, udviklede disse bakterier ikke resistens over for DGL13K-peptidet.
• Selvom LGL13K-peptidet resulterede i lægemiddelresistens i bakterierne, hæmmede den samme resistens ikke DGL13K's evne til at tackle disse bakterier.
• Baseret på disse resultater konkluderede forskerne, at peptider udviklet fra spytprotein kan være effektive til at bekæmpe bakterier, herunder lægemiddelresistente, gram-negative bakterier, der er svære at dræbe og sværere at forhindre i at forsvare sig mod antibiotika.

"Vi var i stand til at vise signifikant in vitro-aktivitet mod multiresistente bakterier testet i dette projekt," sagde Hirsch. "Der er meget få antibiotika på markedet med aktivitet mod disse organismer, specifikt resistente Pseudomonas aeruginosa, Klebsiella pneumoniae og Acinetobacter baumannii. At udforske dette peptid yderligere i klinisk udvikling vil være vigtigt for potentielle fremtidige behandlingsmuligheder."

Fremover undersøger Gorr og Hirsch alternative anvendelser af lægemidlet, herunder hvor længe lægemiddelresistens forbliver uopnåelig for disse bakterier. Peptidet testes også i modeller for sårinfektion i samarbejde med Universitetets Center for Translationel Medicin og Eksperimentelle Kirurgiske Tjenester.

Uanset om bakterier lærer at bekæmpe DGL13K-peptidets antimikrobielle egenskaber over tid, eller om bakterierne aldrig indhenter det, skaber denne nye opdagelse en vej frem til bekæmpelse af svært at dræbe bakterier, samtidig med at den giver mere tid til at lære, hvorfor disse lægemidler virker godt, og hvordan vi kan fortsætte med at bekæmpe bakterier og lægemiddelresistens.

"Uden nye antibiotika vil vi se enden på moderne medicin," sagde Gorr.

Samarbejde mellem fakultetet ved School of Dentistry og College of Pharmacy var afgørende for forskningens succes.

"Jeg leverede peptiderne, og vi fandt ekspertise i lægemiddelresistente bakterier gennem apoteket," sagde Gorr. "Dr. Hirsch bragte hendes viden, og jeg bragte min - ingen af ​​os kunne have gjort dette alene. Det er, hvad universitetet handler om." + Udforsk yderligere

Forbindelser fundet i træer har potentiale til at dræbe lægemiddelresistente bakterier