Forskere designer polymer, der kan dræbe lægemiddelresistente bakterier

Forskere fra Singapore-MIT Alliance for Research and Technology (SMART), MIT's forskningsvirksomhed i Singapore, og Nanyang Technological University (NTU) har designet en antimikrobiel polymer, der kan dræbe bakterier, der er resistente over for almindeligt anvendte antibiotika, herunder den methicillinresistente Staphylococcus aureus (MRSA). Gennembruddet kan bane vejen for udvikling af medicin, som bakterier har en betydeligt langsommere udvikling af resistens, og hjælpe med at forhindre hundredtusinder af dødsfald hvert år forårsaget af lægemiddelresistente bakterier.

Den nye polymer forklares i et papir med titlen "Enantiomeric glycosylated kationic block co-beta-peptides eradicate Staphylococcus aureus biofilms and antibiotic-tolerant persisters" publiceret sidste måned i førende science journal Naturkommunikation . Det blev offentliggjort i fællesskab af en gruppe forskere ved NTU og AMR, og ledet af Dr. Mary Chan-Park, SMART AMR Hovedundersøger og professor ved NTU's School of Chemical and Biomedical Engineering, og Dr. Kevin Pethe, Lektor ved Lee Kong Chian School of Medicine ved NTU. AMR, Antimicrobial Resistance Interdisciplinary Research Group (IRG) er en del af SMART, MIT's forskningsvirksomhed i Singapore. SMART er finansieret af National Research Foundation of Singapore (NRF) og Campus for Research Excellence and Technological Enterprise (CREATE) til at identificere og udføre forskning om kritiske problemer af samfundsmæssig betydning. AMR IRG er et unikt translationelt forsknings- og iværksætterprogram, der har til formål at løse den voksende trussel om resistens over for antimikrobielle lægemidler.

Øget resistens over for antimikrobiel medicin er årsag til alvorlig bekymring med mindst 700, 000 dødsfald hvert år forårsaget af lægemiddelresistente infektioner og sygdomme, ifølge en nylig rapport fra Verdenssundhedsorganisationen. Alene i USA, der er en antibiotikaresistent infektion erhvervet hvert 11. sekund, mens en relateret død opstår hvert 15. minut. Mens alfa-peptider længe har været brugt til behandling af resistente bakterier som MRSA, de har en tendens til at være temmelig ustabile eller giftige i kroppen. Så for første gang, NTU- og SMART-forskere testede brugen af ​​beta-peptider til bekæmpelse af sådanne bakterier i levende væsener. Designet til stabilitet, den innovative nye polymer nedbrydes langsomt i kroppen, giver det mere tid til at arbejde. Vigtigere, det har ringe eller ingen toksicitetspåvirkning.

"Typisk, antibiotika virker ikke på forskellige former for bakterier som biofilm og persistente bakterier, da de bliver resistente, "sagde Chan-Park." Vi er derfor virkelig begejstrede for, at vores nye beta-peptidpolymer har vist et stort løfte i kampen mod eksisterende antibiotikaresistente bakteriestammer. Yderligere, det har også bevist sin dødelighed over for biofilm og vedvarende bakterietyper, hvilke nuværende antibiotika har begrænset virkning på. "

Innovativ medicinsk forskning som det nye co-beta-peptid er et afgørende skridt mod at forhindre det svimlende antal dødsfald som følge af vedvarende og resistente bakterier. AMR har også planer om at teste brugen af ​​denne polymer til helbredelse af MRSA-ramt husdyr. Dette er et voksende problem globalt, med op til 50 procent af svinebesætningerne i dele af Europa, der er ramt af virussen. Det nye lægemiddel vil være særligt gavnligt for landbrugsarbejdere, da virussen er blevet opdaget hos 20 til 80 procent af arbejderne i MRSA-positive besætninger.

Mens det næste trin for forskningen er at teste polymeren på dyr inficeret med MRSA i svinebrug, forskerne forbereder sig også på at få stofferne testet i kliniske forsøg til brug for offentligheden.

"Dette er en lovende ny tilgang til bekæmpelse af antimikrobiel resistens, der ikke er blevet gjort før, "sagde Pethe." Toksicitets- og proof-of-concept-undersøgelserne har vist, at dette kan være på lægemiddeludviklingsvejen, da det viser god styrke og lav toksicitet, og vi ser frem til at få dette udviklet som et aktuelt lægemiddel til mennesker. "

I øjeblikket, AMR leder efter potentielle partnere til videreudvikling af de antimikrobielle polymerer, især til menneskelig brug.