Science >> Wetenschap >  >> nanotechnologie

Onderzoekers zijn pioniers in een veilig nanocarriersysteem voor de behandeling van bacteriële infecties

Frank Hernandez heeft bijzondere belangstelling getoond voor een groep geneesmiddelen die nucleoside-analogen worden genoemd en die sinds de jaren zestig worden gebruikt. Ze worden nog steeds gebruikt als de eerste therapeutische optie voor verschillende vormen van kanker en virale infecties. Uit onderzoek is gebleken dat dit soort moleculen ook goed bacteriën doden.

Desondanks worden nucleoside-analogen momenteel niet gebruikt om bacteriële infecties te behandelen, waarschijnlijk omdat ze gepaard gaan met ernstige bijwerkingen, en er zijn andere antibiotica beschikbaar. De opkomst en verspreiding van levensbedreigende, multiresistente bacteriën heeft echter een onmiddellijke behoefte gecreëerd aan nieuwe alternatieven voor de momenteel gebruikte antibiotica, en nucleoside-analogen zouden hierin een rol kunnen spelen.

De afgelopen tien jaar hebben Frank Hernandez en zijn collega's verschillende ontdekkingen gedaan die de weg hebben vrijgemaakt voor de methode die zij hebben ontwikkeld om nucleoside-analogen te verpakken, zodat deze op een veiligere manier kunnen worden afgeleverd. Ze hebben in meerdere onderzoeken de eigenschappen onderzocht van een soort eiwitten die nucleasen worden genoemd.

Nucleasen kunnen zowel in dieren als in bacteriën worden aangetroffen, maar in de loop van de evolutie zijn er verschillen ontstaan ​​tussen bacteriële nucleasen en menselijke nucleasen, iets waar de onderzoekers hun voordeel mee doen. Het onderzoeksteam heeft aangetoond dat de specifieke ‘vingerafdrukken’ van nucleasen kunnen worden gebruikt om verschillende bacteriën te herkennen.

"Onze methode combineert twee dingen:het vermogen om specifiek een bacteriële infectie aan te pakken, en de werkzaamheid van medicijnen die al heel lang bestaan ​​en vaak goed bewezen zijn, maar die tot nu toe zijn toegediend op een manier die schadelijk is voor de patiënt. " zegt Frank Hernandez.

Credit:Journal of Controlled Release (2023). DOI:10.1016/j.jconrel.2023.07.057

Alle nucleasen hebben één ding gemeen:ze functioneren als een biologische schaar, die het DNA in het celgenoom doorknipt. De door de onderzoekers ontwikkelde methode maakt gebruik van deze eigenschappen in specifieke nucleasen uit de te behandelen bacteriën. Het medicijn is zo verpakt dat het inactief blijft totdat het in contact komt met de juiste nuclease. De bacterienuclease snijdt de nuclease-analoog af, die vervolgens actief wordt en bacteriën op die specifieke plek doodt. De onderzoekers hebben hun strategie TOUCAN (Therapeutic OligonUCleotides Activated by Nucleases) genoemd.

In hun huidige onderzoek laten de LiU-onderzoekers zien hoe het werkt. Ze gebruiken de TOUCAN-strategie op muizen om de bacterie Staphylococcus aureus te doden met het nucleoside-analoog floxuridine, dat in de gezondheidszorg wordt gebruikt om bijvoorbeeld darmkanker te behandelen.

De studie, "Therapeutic-oligonucleotidesactivated by nucleases (TOUCAN):A nanocarrier system for the specific delivery ofclinical nucleoside analogs", werd gepubliceerd in het Journal of Controlled Release .

De onderzoeksresultaten geven aan dat floxuridine, verpakt en afgeleverd met behulp van de TOUCAN-strategie, een efficiënte en veilige behandeling van de infectie mogelijk maakte.

"Ik geloof dat de TOUCAN-technologie een groot potentieel heeft om een ​​doorbraak te zijn in de behandeling van infectieziekten", zegt Baris Borsa, hoofdonderzoeksingenieur aan de Universiteit van Linköping.

De onderzoekers schatten dat het nog vijf tot tien jaar zal duren voordat deze methode klaar is voor gebruik om bacteriële infecties bij patiënten te behandelen. Ze zien ook mogelijkheden om TOUCAN te gebruiken om de bijwerkingen van nucleoside-analogen bij bijvoorbeeld kanker en virale infecties bij patiënten te verminderen.

Het volgende op hun agenda is uitzoeken hoe het lichaam met TOUCAN omgaat en onderzoeken of er sprake is van ongewenste korte- of langetermijneffecten.

Meer informatie: Baris A. Borsa et al, Therapeutische oligonucleotiden geactiveerd door nucleasen (TOUCAN):een nanodragersysteem voor de specifieke afgifte van klinische nucleoside-analogen, Journal of Controlled Release (2023). DOI:10.1016/j.jconrel.2023.07.057

Journaalinformatie: Journal of Controlled Release

Aangeboden door Linköping Universiteit




Meer >

Meer >

Hoofdlijnen

  1. Waarom walvissen geen hersenbeschadiging oplopen als ze zwemmen
  2. Hoe de darmbacteriën van honingbijen helpen bij het verteren van hun stuifmeelrijke voeding
  3. Alfred Russel Wallace: Biography, Theory of Evolution & Facts
  4. De hoge en machtige Himalaya:een broeinest van biodiversiteit die voor grote uitdagingen staat
  5. Opinie:Natuurbeschermingsgebieden staan ​​tussen de behoeften van lokale gemeenschappen en het behoud van natuurlijke hulpbronnen in
  6. Hoe vergeten soorten twee keer uitsterven
  7. Voedselketen: definitie, soorten, belang en voorbeelden (met diagram)
  8. Manieren om te voorkomen dat studenten mobiele telefoons gebruiken in Class
  9. Plasticity Cell Definition

Wetenschap