
Grafisch abstract. Credit: Farmacie (2022). DOI: 10.3390/pharmaceutics14102124
Het is “licht uit” voor antibioticaresistente superbacteriën, aangezien door licht geactiveerde nanotechnologie van de volgende generatie bewijst dat het enkele van de meest beruchte en potentieel dodelijke bacteriën ter wereld kan uitroeien.
Ontwikkeld door de University of South Australia en gepubliceerd in Farmaciekan de nieuwe lichttherapie de antibioticaresistente superbacteriën golden stafylokok en Pseudomonas aeruginosa respectievelijk 500.000 en 100.000 keer elimineren.
Gouden stafylokokken (staphylococcus aureus) en Pseudomonas aeruginosa behoren tot de meest dodelijke superbacteriën ter wereld. Wereldwijd sterven ongeveer 1,27 miljoen mensen als gevolg van antibioticaresistente bacteriën.
Hoofdonderzoeker, dr. Muhammed Awad van UniSA, zegt dat de nieuwe lichttherapie voor miljoenen mensen over de hele wereld een doorbraak zal betekenen.
“Golden stafylokokken en Pseudomonas aeruginosa zijn beide zeer overdraagbare bacteriën, die vaak op de huid van mensen worden aangetroffen. Maar als ze in het bloed terechtkomen, kunnen ze leiden tot sepsis of zelfs de dood”, zegt Dr. Awad.
“Patiënten in ziekenhuizen – vooral patiënten met wonden of katheters, of patiënten aan beademingsapparatuur – lopen een groter risico om deze bacteriën te krijgen, en hoewel antibiotica kunnen helpen, heeft hun uitgebreide gebruik geleid tot golven van microbiële resistentie, waardoor ze vaak niet effectief zijn.
“Onze fotodynamische technologie werkt anders, waarbij de energie van licht wordt gebruikt om zeer reactieve zuurstofmoleculen te genereren die microbiële cellen uitroeien en dodelijke bacteriën doden, zonder menselijke cellen te beschadigen.”
De onderzoekers testten de antimicrobiële fotodynamische therapie op recalcitrante bacteriële infecties veroorzaakt door antibioticaresistente stammen van golden stafylokokken en Pseudomonas aeruginosa.
Senior onderzoeker, professor Clive Prestidge van UniSA, zegt dat de technologie enkele belangrijke voordelen heeft ten opzichte van conventionele antibiotica en andere lichttherapieën.
“De nieuwe therapie wordt gemaakt in een olie die als lotion op een wond wordt aangebracht. Wanneer laserlicht op de lotion wordt aangebracht, creëert het reactieve zuurstofsoorten die fungeren als een alternatief voor conventionele antibiotica”, zegt prof. Prestidge.
“De huidige fotoactieve verbindingen lijden ook aan een slechte oplosbaarheid in water, wat betekent dat ze een beperkte klinische toepassing hebben.
“Onze aanpak maakt gebruik van lipiden van voedingskwaliteit om nanodragers te construeren voor de fotoactieve verbinding die de oplosbaarheid en antibacteriële efficiëntie veel verder verbetert dan die van een niet-geformuleerde verbinding.
“Deze moleculen richten zich op meerdere bacteriecellen tegelijk, waardoor wordt voorkomen dat bacteriën zich aanpassen en resistent worden. Het is dus een veel effectievere en robuustere behandeling.
“Belangrijk is dat de menselijke huidcellen die betrokken zijn bij het wondgenezingsproces een verbeterde levensvatbaarheid vertoonden, terwijl de antibioticaresistente bacteriën volledig werden uitgeroeid.”
De gevolgen van het niet beheren van superbugs zijn groot. Nu al kosten antibioticaresistente microbiële stoffen elk jaar miljoenen levens en biljoenen dollars aan de wereldeconomie.
“Deze technologie is veelbelovend en krijgt wereldwijd de aandacht van wetenschappers”, zegt prof. Prestidge.
“De volgende stap is om klinische proeven te starten en deze technologie verder te ontwikkelen om beschikbaar te zijn in klinieken. Met de steun van financieringsinstanties hopen we dat Australiërs zo snel mogelijk toegang zullen hebben tot deze technologie.”
Meer informatie:
Muhammed Awad et al, Gallium Protoporphyrin Liquid Crystalline Lipid Nanoparticles: A Third-Generation Photosensitizer against Pseudomonas aeruginosa Biofilms, Farmacie (2022). DOI: 10.3390/pharmaceutics14102124
Muhammed Awad et al, Vloeibaar kristallijn lipidenanodeeltje bevordert de fotodynamische activiteit van galliumprotoporfyrine tegen biofilms van S. aureus, Journal of fotochemie en fotobiologie B: biologie (2022). DOI: 10.1016/j.jphotobiol.2022.112474
Muhammed Awad et al, Nanomaterialen die klinische vertaling van antimicrobiële fotodynamische therapie mogelijk maken, Journal of gecontroleerde release (2022). DOI: 10.1016/j.jconrel.2022.04.035
Tijdschrift informatie:
Journal of gecontroleerde release
Aangeboden door de Universiteit van Zuid-Australië