De vooruitgang op het gebied van de nanogeneeskunde levert nauwkeurige doses antibiotica op om infecties en resistentie tegen geneesmiddelen te bestrijden

Onderzoekers van de Universiteit van Waterloo hebben een nieuwe technologie ontwikkeld die een hele antibioticakuur in één kleine dosis kan bevatten en op verzoek precies de juiste hoeveelheid medicatie kan leveren die een bepaalde patiënt nodig heeft om een ​​infectie te bestrijden.

Deze doorbraak in gerichte geneeskunde is het resultaat van twee nieuwe onderzoeken waarin dit medicijnafgiftesysteem werd getest op twee bacteriestammen die miljoenen mensen wereldwijd negatief beïnvloeden. Streptococcus pneumoniae veroorzaakt meningitis, sepsis en bacteriële longontsteking, mogelijk fatale aandoeningen. Gardnerella vaginalis wordt voornamelijk geassocieerd met bacteriële vaginose, die ongemak en pijn veroorzaakt.

De twee onderzoeken, ‘Bacteria-responsive drug release platform for the local treatment of bacteriële vaginosis’ en ‘Pneumolysin-responsive liposomal platform for selectieve behandeling van Streptococcus pneumoniae’, zijn gepubliceerd in Nanotechnologie En Geneesmiddelafgifte en translationeel onderzoekrespectievelijk.

Het team van de School of Pharmacy in Waterloo ontdekte dat dit gepersonaliseerde nanogeneesmiddel, dat bacteriën op moleculair niveau aanvalt, ertoe leidt dat patiënten precies de hoeveelheid nemen die nodig is om de infectie te bestrijden, terwijl het risico op antibioticaresistentie wordt verminderd. Door het misbruik en overmatig gebruik van antibiotica ontwikkelen bacteriestammen een tolerantie, wat resulteert in antimicrobiële resistentie (AMR), een mondiale bedreiging.

“In het ideale geval neemt de patiënt de volledige antibioticakuur in één keer, zodat patiënten zich geen zorgen hoeven te maken over het vergeten van een pil of het alleen met voedsel innemen”, zegt dr. Emmanuel Ho, hoofdonderzoeker en professor bij Waterloo’s. School voor Farmacie. “Je weet dat het nanogeneesmiddel werkt als de ziektesymptomen verbeteren.”

Deze nieuwe technologie bestaat uit voor het oog onzichtbare vetverbindingen die zo zijn gemaakt dat ze alleen een medicijn vrijgeven in aanwezigheid van gifstoffen die door specifieke soorten bacteriën worden geproduceerd.

“Vergeleken met traditionele therapieën die continu medicijnen afgeven, zelfs als ze niet nodig zijn, is onze nanogeneeskunde ontworpen om alleen medicijnen af ​​te geven wanneer dat nodig is, wat mogelijk de ernstige bijwerkingen die gepaard gaan met overmatige doseringen zal verminderen,” zei Ho.

“Naast het bestrijden van AMR door ervoor te zorgen dat patiënten al hun medicijnen innemen, zouden er minder bijwerkingen zijn omdat ze ook niet te veel van het medicijn innemen. Onze technologie reikt ver, en dit is nog maar het begin.”

Het nanogeneesmiddel dat het lichaam niet vrijgeeft, zal in het lichaam organisch uiteenvallen zonder bijwerkingen. Deze functie zorgt ervoor dat de patiënt niet te veel medicijnen inneemt en dat het lichaam niet voortdurend aan de medicijnen wordt blootgesteld.

Er is een hoog percentage herinfecties bij de behandeling van Gardnerella vaginalis en Streptococcus pneumoniae met antibiotica. Het doel was om een ​​medicijn te ontwikkelen waarbij een patiënt niet steeds meerdere doses hoeft te nemen om herinfectie te voorkomen. Ho’s doel is om deze technologie te gebruiken bij de preventie en behandeling van vele ziekten.

Het team is van plan dit nanogeneesmiddel op de markt te brengen. Naast medische toepassingen wordt deze technologie momenteel getest voor gebruik in verpakkingen om de houdbaarheid van voedsel te verlengen. Het toepassen van deze technologie op de verpakking van verwerkt vlees, waarbij de verpakking het voedsel rechtstreeks raakt, zou voedsel langer vers houden. Volgens de Verenigde Naties werd er in 2022 wereldwijd een miljard ton voedsel verspild.