Συνιστάται, 2020

Επιλογή Συντάκτη

Η βιταμίνη Ε είναι καλή για τα μαλλιά σας;
Σχεδόν 1 στους 5 ενήλικες με επιληψία μπορεί να έχει συμπτώματα της ADHD, διαπιστώνει η μελέτη
Το άγχος μπορεί να αυξήσει τον κίνδυνο της νόσου του Alzheimer

Η νέα αντιβακτηριακή γέλη θα μπορούσε να φέρει επανάσταση στη θεραπεία των superbug λοιμώξεων

Σε ένα αποκλειστικό άρθρο για το Ιατρικές ειδήσεις σήμερα, Ο Δρ Garry Laverty, από τη Σχολή Φαρμακευτικής στο Queen's University Belfast στην Ιρλανδία, αναφέρει λεπτομερώς πώς αυτός και η ομάδα του δημιούργησαν πεπτιδικό πήκτωμα που δείχνει πολλά υποσχόμενα αποτελέσματα έναντι των αποκαλούμενων superbug μολύνσεων, ενδεχομένως επανάσταση στη θεραπεία λοίμωξης.


Το Pseudomonas aeruginosa, που φαίνεται εδώ προσαρτημένο σε μια επιφάνεια εμφυτεύματος, είναι ένας από τους πολλούς ανθεκτικούς μικροοργανισμούς.
Πιστωτική εικόνα: Δρ. Laverty

Η ανθεκτικότητα στα αντιμικροβιακά είναι ένα από τα πιεστικότερα ζητήματα που επηρεάζουν την κοινωνία, με αποτέλεσμα τουλάχιστον 700.000 θανάτους παγκοσμίως ανά έτος. Όπως τόνισε ο Παγκόσμιος Οργανισμός Υγείας (ΠΟΥ) το 2014, αυξάνονται οι ανησυχίες σχετικά με την αυξημένη αντίσταση των μικροοργανισμών στις τρέχουσες θεραπείες.

Μια πρόσφατη κυβερνητική έκθεση του Ηνωμένου Βασιλείου ανέφερε ότι χωρίς σημαντικές επενδύσεις σε νέες θεραπείες, το σύνολο αυτό θα ανέλθει σε πάνω από 10 εκατομμύρια θανάτους έως το 2050, ποσοστό μεγαλύτερο από τον καρκίνο.

Τα Κέντρα Ελέγχου και Πρόληψης Νοσημάτων (CDC) εκτιμούν ότι τα ανθεκτικά στα φάρμακα βακτήρια προκαλούν 2 εκατομμύρια ασθένειες και περίπου 23.000 θανάτους κάθε χρόνο μόνο στις ΗΠΑ. Αναγνωρίζοντας τη σοβαρή απειλή για την κοινωνία, η αμερικανική κυβέρνηση δημοσίευσε ένα εθνικό σχέδιο δράσης 5 δισεκατομμυρίων δολαρίων ύψους 1,2 δισεκατομμυρίων δολαρίων το 2015 με στόχο την καταπολέμηση των ανθεκτικών στα αντιβιοτικά βακτηρίων.

Η ανακάλυψη αντιμικροβιακών ουσιών ήταν υπεύθυνη για την αύξηση της ασφάλειας των χειρουργικών παρεμβάσεων, την προώθηση της υγειονομικής περίθαλψης, τη βελτίωση της ποιότητας ζωής και την επέκταση των ζωών. Ωστόσο, υπάρχει σοβαρό κενό στην ανάπτυξη νέων αντιμικροβιακών φαρμάκων. Οι ανθεκτικές λοιμώξεις είναι υπεύθυνες για υψηλά ποσοστά νοσηρότητας και θνησιμότητας, προκαλώντας σημαντικά προβλήματα στους ασθενείς, την οικογένειά τους και τους φροντιστές τους.

Η ανακάλυψη των αντιμικροβιακών ουσιών ήταν υπεύθυνη για την εισαγωγή των χειρουργικών διαδικασιών και την πρόοδο της υγειονομικής περίθαλψης. Καθώς αυξάνεται η αντίσταση, υπάρχει και η πιθανότητα μιας ηλικίας όπου δεν είναι δυνατές διαδικασίες όπως οι αντικαταστάσεις αρθρώσεων, η καισαρική τομή, η χημειοθεραπεία, τα εμφυτεύματα και η χειρουργική επέμβαση μεταμόσχευσης και οι απλές μολύνσεις σκοτώνουν.

Το πρόβλημα των ανθεκτικών στις εμφυτεύσεις μολύνσεων

Ιδιαίτερα προβληματική είναι η αυξανόμενη επικράτηση ανθεκτικών λοιμώξεων που συνδέονται με ιατρικά εμφυτεύματα, όπως αντικαταστάσεις ισχίου, βαλβίδες καρδιάς και καθετήρες.


Η νέα πεπτιδική γέλη θα μπορούσε να φέρει επανάσταση στη θεραπεία των superbug λοιμώξεων.
Πιστωτική εικόνα: Dr.Laverty

Όχι μόνο απαιτούν εισαγωγή μέσω μιας λειτουργίας - επομένως έρχονται με αυξημένο κίνδυνο μόλυνσης από χειρουργική πληγή - αλλά η επιφάνεια του εμφυτεύματος παρέχει επίσης ένα βέλτιστο περιβάλλον για την προσκόλληση μικροβιακών παθογόνων.

Οι μικροοργανισμοί αποικίζουν την επιφάνεια του εμφυτεύματος και ενσωματώνονται σε προστατευτικό στρώμα λεκέδων γνωστό ως βιοφίλμ. Μόλις σχηματιστούν, οι μικροοργανισμοί εντός του βιοφίλμ προστατεύονται από τη μηχανική αφαίρεση, την ανοσολογική κάθαρση και παρουσιάζουν εξαιρετικά υψηλή ανοχή στα αντιμικροβιακά.

Αυτό καθιστά τέτοιες λοιμώξεις δύσκολες, αν όχι αδύνατες, για θεραπεία με τη χρήση συμβατικών αντιμικροβιακών παραγόντων. Οι λοιμώξεις που σχετίζονται με εμφυτεύματα αποτελούν επομένως μια τεράστια πηγή ανθεκτικών νοσοκομειακών λοιμώξεων, συμβάλλοντας σημαντικά στην εξάπλωση ανθεκτικών μικροοργανισμών, όπως Ανθεκτικός στη μεθειιλίνη Staphylococcus aureus (MRSA), Ε. Coli, Klebsiella pneumoniae και Pseudomonas aeruginosa.

Οι ερευνητές της Φαρμακευτικής Σχολής του Queen's University Belfast στη Βόρεια Ιρλανδία σχεδιάζουν ιατρικά υλικά του μέλλοντος με βάση τα φυσικά δομικά στοιχεία των πρωτεϊνών και των ιστών: πεπτίδια.

Τα πεπτίδια πηκτώματα παρουσιάζουν πολλά υποσχόμενη δράση έναντι των superbugs

Αυτή η πολλά υποσχόμενη στρατηγική έχει οδηγήσει στην ανάπτυξη ενός πηκτώματος που βασίζεται σε πεπτίδια με την ικανότητα να σκοτώνει επιλεκτικά τα πιο ανθεκτικά νοσοκομειακά superbugs όπως το MRSA, Ε. Coli και Ψευδομονάδα.

Τα πεπτίδια αποτελούν τις φυσικές δομικές μονάδες του ανθρώπινου ιστού και παίζουν επίσης σημαντικό ρόλο στην ανοσολογική μας αντίδραση έναντι της λοίμωξης. Ως εκ τούτου, είναι εξαιρετικοί υποψήφιοι για το σχεδιασμό καινοτόμων θεραπειών και σίγουρα έχουν τη δυνατότητα να καλύψουν το σημερινό κενό στην ανάπτυξη αντιμικροβιακών φαρμάκων.

Η μόλυνση από superbugs συμπεριλαμβανομένου του MRSA, Ε. Coli και Ψευδομονάδα μπορεί να πάρει μια ποικιλία μορφών, συμπεριλαμβανομένων των δερματικών και μαλακών ιστών, και στην επιφάνεια των ιατρικών εμφυτευμάτων - όπως οι καθετήρες και οι αντικαταστάσεις ισχίου.

Οι πεπτιδικές μας γέλες δείχνουν πολλά υποσχόμενη δράση έναντι όλων των superbugs που δοκιμάστηκαν και έχουν τη δυνατότητα να φέρουν επανάσταση στη θεραπεία τέτοιων λοιμώξεων. Οι ιδιότητες που υπαγορεύουν την ικανότητα του πεπτιδίου να σχηματίζει ένα πήκτωμα είναι πολύ παρόμοιες με τις αρχές που διέπουν την επιλεκτική δραστικότητα των αντιμικροβιακών πεπτιδίων έναντι της λοίμωξης. Ο απώτερος στόχος μας είναι να έχουμε μια πλατφόρμα που να ανταποκρίνεται στην ανάπτυξη λοιμώξεων, να στοχεύει επιλεκτικά τα πιο ανθεκτικά παθογόνα και να παρέχει μακροπρόθεσμη προστασία σε επιφάνειες όπως εμφυτευμένες ιατρικές συσκευές.

Μεγάλο μέρος του έργου μας διεξήχθη σε συνεργασία με την παγκόσμια ηγετική ομάδα νανοϋλικών (ομάδα Xu) στη Σχολή Χημείας του Πανεπιστημίου Brandeis στο Waltham, MA. Ο Garry πέρασε μια ερευνητική τοποθέτηση το 2013. Εντός του Brandeis, ο Garry κατάφερε να μάθει περισσότερα σχετικά με το πώς αυτά τα δομικά στοιχεία σχημάτιζαν πηκτές τύπου ιστού.

Η χημεία πίσω από την ικανότητά τους να σχηματίζουν πηκτές που μιμούνται τον ανθρώπινο ιστό και τη μόλυνση-στόχος είναι από μόνη της συναρπαστική, αλλά η πραγματική πρόκληση που επικεντρώνεται στην ομάδα μας είναι η αξιοποίηση των δυνατοτήτων τους ως επόμενης γενιάς θεραπειών προς όφελος των ασθενών παγκοσμίως.

Έχουμε πετύχει την παραγωγή μιας σειράς πολύ μικρών πεπτιδικών αλληλουχιών οι οποίες είναι ευκολότερες στη σύνθεση και πιο αποδοτικές σε σχέση με το κόστος, σε σύγκριση με τα μεγαλύτερα πεπτίδια και τις πρωτεΐνες που χρησιμοποιούνται σε όλη τη βιοϊατρική έρευνα. Είναι πιο ελκυστικά για τη φαρμακευτική βιομηχανία, καθώς είναι φθηνότερο να κλιμακωθεί η κατασκευή τους και, συνεπώς, είναι πιο πιθανό να μεταφραστούν κλινικά προς όφελος των ασθενών.

Η ερευνητική μας ομάδα στο Queen's University Belfast επεκτείνει το εύρος των αιτήσεων για τα μόρια τους ώστε να συμπεριλάβει πλατφόρμες για φάρμακα που είναι δύσκολο να παραδοθούν, μηχανική ιστών, επούλωση τραυμάτων, αντιφλεγμονώδη φάρμακα και θεραπείες για τον καρκίνο, με την ελπίδα περαιτέρω ανακαλύψεων.

Τα μόρια μας έχουν πολλά πλεονεκτήματα έναντι των συνθετικών υλικών που χρησιμοποιούνται στην υγειονομική περίθαλψη. Τα πεπτίδια διαθέτουν τεράστια χημική ευελιξία. Αυτό αποδεικνύεται από τον τρόπο με τον οποίο χρησιμοποιούνται σε όλη τη φύση. Μπορούν να χρησιμοποιηθούν για τη δημιουργία υλικών με πολύ συγκεκριμένες λειτουργίες και με τη δυνατότητα σύνδεσης μιας ποικιλίας μορίων, συμπεριλαμβανομένων των φαρμάκων. Με αυτό τον τρόπο σχεδιάζουμε και δημιουργούμε βιοενεργά νανοϋλικά.

Top