Kombineret behandling med lipid-nanopartikler viser løfte mod antibiotika-resistente bakterier

Et stort australsk hold ledet af Monash University har udtænkt en ny tilgang til at dræbe antibiotika-resistente bakterier ved hjælp af lipid-nanopartikler, der målretter mod specifikke lag på overfladen af ​​bakteriecellen.

Forskning offentliggjort i tidsskriftet Small har vist, at antibakterielle lipider med succes kan bruges i kombination med nanocarrier lipider til at danne nanopartikler, der dræber gram-negative bakterier.

Denne tilgang udvider mulighederne for metoder til levering af antibakterielle lipider i kombination med etablerede behandlinger til behandling af bakterielle infektioner.

Forskerholdet blev ledet af prof. Jian Li, prof. Anton Peleg og lektor Hsin-Hui Shen fra Monash University. Instrumentforsker og medforfatter Dr. Anton Le Brun bidrog til forskningen med målinger på neutronreflektometeret Platypus og analyse af dataene.

"Neutronreflektometri er et nyttigt værktøj til at forstå strukturen af ​​cellemembraner på nanometerlængdeskalaen," forklarede Dr. Le Brun

Platypus-instrumentet ved Australian Center for Neutron Scattering blev brugt til at belyse mekanismen på arbejde i en kombineret ML-niosom/polymyxin B-behandling på molekylært niveau. Niosomer er vesikler med særlige egenskaber, der bruges til at levere lægemidler.

Polymyxin B er et antibiotikum af sidste udvej til behandling af infektioner fra gram-negative bakterier. Nogle bakterier begynder dog at vise tegn på resistens selv over for dette antibiotikum.

Ved at lave kunstige membraner, der efterligner egenskaberne af den gram-negative bakteriecelleoverflade, opdagede holdet, at ML-niosomer er målrettet mod det ydre lag af den ydre membran, som hovedsageligt er sammensat af polysaccharider.

Bindingen af ​​ML-niosomer til overfladen af ​​den ydre membran blotlægger membranen. Det giver polymyxin B bedre adgang til at angribe og nedbryde den beskyttende ydre membran og derefter den indre membran - i sidste ende dræber bakteriecellen.

Det nye kompleks var effektivt mod et bredt udvalg af hypervirulente stammer af K. pneumoniae, A. baumannii og P. aeruginosa, herunder multiresistente patogener.

Fremtidigt arbejde vil undersøge, hvordan dette opnås i detaljer på molekylært niveau, og hvorfor kombinationen med polymyxin B er mere effektiv. Andre trin vil udvide undersøgelsen til at teste mod andre patogener, hvor resistens over for etablerede behandlinger har vist sig problematisk.

Flere oplysninger: Xiangfeng Lai et al., Polysaccharide-målretning mod lipidnanopartikler for at dræbe gramnegative bakterier, Små (2023). DOI:10.1002/sml.202305052

Journaloplysninger: Lille

Leveret af Australian Nuclear Science and Technology Organisation (ANSTO)