Nový antibakteriální gel by mohl zpusobit revoluci pri lécbe nádorových infekcí

V exkluzivním clánku pro hosta Zdravotní novinky dnes, Doktor Garry Laverty z Farmaceutické skoly na Queen's University v Belfastu v Irsku podrobne popisuje, jak on a jeho tým vytvorili peptidový gel, který vykazuje slibné výsledky proti takzvaným superbugovým infekcím, které potenciálne mohou zpusobit revoluci v lécbe infekcí.
Pseudomonas aeruginosa, zde znázornená na povrchu implantátu, je jedním z mnoha rezistentních mikroorganismu.
Image credit: Dr. Laverty

Odolnost proti antimikrobiálním látkám je jedním z nejnaléhavejsích otázek, které mají dopad na spolecnost, coz vede k nejméne 700 000 úmrtí na celém svete rocne. Jak zduraznila Svetová zdravotnická organizace (WHO) v roce 2014, rostou obavy ohledne zvýsené odolnosti mikroorganismu vuci soucasným terapiím.

Nedávná zpráva vlády Spojeného království uvedla, ze bez významných investic do nových terapií by tento pocet narustl az na více nez 10 milionu úmrtí do roku 2050, coz je císlo vetsí nez rakovina.

Centra pro kontrolu a prevenci nemocí (CDC) odhadují, ze bakterie rezistentní na léky zpusobují kazdý rok v USA pouze 2 miliony nemocí a priblizne 23 000 úmrtí. Vzhledem k vázné hrozbe pro spolecnost vydala americká vláda v roce 2015 petiletý národní akcní plán ve výsi 1,2 miliardy dolaru zamerený na boj proti bakteriím rezistentním na antibiotika.

Objev antimikrobiálních látek byl zodpovedný za zvýsení bezpecnosti chirurgických zákroku, zlepsení zdravotní péce, zlepsení kvality zivota a prodluzování zivotu. V rozvoji nových antimikrobiálních lécivých prípravku vsak existuje znacná neplatnost. Odolné infekce jsou zodpovedné za vysokou míru morbidity a úmrtnosti, coz zpusobuje znacné utrpení pacientum, jejich rodine a pecovatelum.

Objev antimikrobiálních látek byl zodpovedný za zavedení chirurgických postupu a rozvoj zdravotní péce. Vzhledem k tomu, ze se zvysuje rezistence, existuje i moznost veku, kdy postupy jako náhrada kloubu, císarské rezy, chemoterapie, implantáty a transplantacní chirurgie nejsou mozné a jednoduché infekce zabíjejí.

Problém implantacních rezistentních infekcí

Zvláste problematickou je rostoucí prevalence rezistentních infekcí spojených s lékarskými implantáty, jako jsou náhrazky kycelních kloubu, srdecní chlopne a katétry.

Nejen, ze vyzadují zavedení operací - proto pricházejí se zvýseným rizikem infekce chirurgických ran, ale povrch implantátu také poskytuje optimální prostredí pro pripojení mikrobiálních patogenu.

Mikroorganismy kolonizují povrch implantátu a stanou se zabaleny do ochranné slizové vrstvy známé jako biofilm. Jakmile se vytvorí mikroorganismy uvnitr biofilmu, jsou chráneny pred mechanickým odstranením, imunitní klírencí a vykazují extrémne vysokou toleranci vuci antimikrobiálním látkám.

To zpusobuje, ze takové infekce jsou obtízné, ne-li nemozné, pri lécbe beznými antimikrobiálními látkami. Infekce spojené s implantáty jsou proto obrovským zdrojem rezistentních nemocnicních infekcí, coz významne prispívá k sírení rezistentních mikroorganismu, jako je Methicilin-rezistentní Staphylococcus aureus (MRSA), E-coli, Klebsiella pneumoniae a Pseudomonas aeruginosa.

Vedci na Farmaceutické skole Queen's University Belfast v Severním Irsku navrhují zdravotnické materiály budoucnosti zalozené na prírodních stavebních blocích bílkovin a tkání: peptidy.

Peptidové gely vykazují slibnou aktivitu proti superbugum

Tato slibná strategie vedla k vývoji gelu zalozeného na peptidech se schopností selektivního zabíjení nejvíce rezistentních nemocnicních superbugu vcetne MRSA, E-coli a Pseudomonas.

Peptidy tvorí prirozené stavební prvky lidské tkáne a také hrají hlavní roli v nasí imunitní odpovedi proti infekci. Proto jsou vynikajícími kandidáty na návrh inovativních terapií a urcite mají potenciál naplnit stávající prázdnotu v rozvoji antimikrobiálních léku.

Infection by superbugs vcetne MRSA, E-coli a Pseudomonas muze mít ruzné formy, vcetne infekcí kuze a mekkých tkání, a na povrchu lékarských implantátu - jako jsou napríklad katétry a náhrazky kycelních kloubu.

Nase peptidové gely vykazují slibnou aktivitu proti vsem testovaným superbugum a mají potenciál revolucionizovat lécbu takových infekcí. Vlastnosti, které diktují schopnost peptidu vytváret gel, jsou velmi podobné zásadám, které rídí selektivní aktivitu antimikrobiálních peptidu proti infekci. Nasím konecným cílem je mít platformu, která reaguje na vývoj infekcí, selektivne se zameruje na nejodolnejsí patogeny a poskytuje dlouhodobou ochranu na povrsích, jako jsou implantované zdravotnické prostredky.

Vetsina nasí práce byla provedena ve spolupráci se svetovou vedoucí skupinou nanomateriálu (skupina Xu) na Chemické skole Brandeis University v Waltham, MA. Garry strávil výzkumné umístení v roce 2013. V Brandeisu se Garry mohl dozvedet více o tom, jak tyto stavební kameny tvorí tkáne podobné gely.

Chemie za jejich schopnost vytváret gely, které napodobují lidskou tkán a cílovou infekci, je vzrusující sama o sobe, ale skutecnou výzvou, na kterou se nase skupina soustredí, je vyuzití jejich potenciálu jako dalsí generace terapií ve prospech pacientu na celém svete.

Byli jsme úspesní ve výrobe rady velmi krátkých peptidových sekvencí, které jsou snadneji syntetizovatelné a nákladove efektivnejsí ve srovnání s vetsím peptidem a bílkovinami pouzívanými v biomedicínském výzkumu.Jsou atraktivnejsí pro farmaceutický prumysl, nebot je levnejsí, aby se zvetsila jejich výroba, a proto je pravdepodobnejsí, ze budou klinicky prekládány ve prospech pacientu.

Nase výzkumná skupina na Queen's University Belfast rozsiruje rozsah aplikací pro molekuly tak, aby zahrnovala platformy pro tezko dostupný lék, tkánové inzenýrství, hojení ran, protizánetlivé a rakovinové terapie v nadeji na dalsí prulomy.

Nase molekuly mají mnoho výhod oproti soucasným syntetickým materiálum pouzívaným ve zdravotnictví. Peptidy mají obrovskou chemickou vsestrannost. To je dokázáno tím, jak jsou vyuzívány v celé prírode. Mohou být vyuzity k vytvárení materiálu s velmi specifickými funkcními schopnostmi a s potenciálem spojit ruzné molekuly vcetne léku. Tímto zpusobem navrhujeme a vytváríme biofunkcní nanomateriály.

Nový zpusob, jak porazit drogy-odolné Superbugs: obnovit jejich náchylnost k antibiotikum

Jak porazíte soupere, který získal úcinný obranný mechanismus? Bud vyvinout silnejsí zbran, nebo najít zpusob, jak podkopat jeho chytré nové obranné zarízení. Ve válce proti superbugum je to bud ekologický rozvoj nových léku, nebo jejich opetovná náchylnost k existujícím lékum.

(Health)

Vedci shledávají vazbu mezi vývojem mozku a genem rakoviny prsu

Je dobre známo, ze zeny s mutací genu BRCA1 mají mnohem vyssí riziko vývoje rakoviny prsu a vajecníku. Nyní výzkumníci z institutu Salk v La Jolla, CA, objevili, co popisují jako "rozhodující" vazbu mezi vývojem mozku a genem BRCA1. Výzkumný tým, vcetne Inder Verma z laboratore genetiky v Salku, nedávno zverejnil své poznatky v casopise Proceedings of the National Academy of Sciences.

(Health)