Peptide nanonetten weven om bacteriële infecties te bestrijden

Veel schadelijke bacteriën kunnen verhuizen om hoge concentraties antibiotica te ontwijken. Dit stelt hen in staat om zich door het lichaam te verspreiden en maakt ze moeilijker te behandelen, wat bijdraagt ​​aan het groeiende probleem van drugsresistente infecties.

Om dit aan te pakken, ontwikkelde het onderzoeksteam onder leiding van universitair hoofddocent Pui Rachel EE van de afdeling apotheek- en farmaceutische wetenschappen bij NUS korte peptiden die zelf kunnen assembleren in extreem fijne vezels. Deze nanovezels weven samen en vormen nanonetten alleen in aanwezigheid van bacteriën, die ze vangen en doden terwijl gezonde cellen onaangeroerd blijven.

Door de bacteriën te immobiliseren, voorkomen de nanonetten dat ze zich verspreiden en ze kwetsbaarder maken voor bestaande antibiotica. De technologie kan biomaterialen van de volgende generatie inspireren voor wondverbanden, coatings voor medische hulpmiddelen of spray-on behandelingen voor bacteriële infecties.

Inspiratie van spinnen die eerst uitgebreide webben weven om prooi te vangen en ze vervolgens stevig in te pakken om ontsnapping te voorkomen, concentreerde het team zich op het ontwerpen van peptiden die zowel uitgebreide als strakke netten kunnen vormen, afhankelijk van hun aminozuursequentie. In deze studie ontdekten ze dat subtiele veranderingen in de aminozuren van het peptide de manier kunnen regelen waarop nanonetten zich vormen.

Het peptide WW₁₃ werd ontworpen om strak verweven nanovezels op bacterieoppervlakken te vormen, ze effectief op zijn plaats te vallen en te doden. Een andere versie, EE₁₃^Asymis ontworpen om zelf-interweefsel te zijn, waardoor brede overspannende nanonetten worden gevormd met minimale bacteriële interactie en geen antibacteriële activiteit.

Het team toonde door laboratoriumtests dat de strakke nanonetten de bacteriële beweging aanzienlijk konden remmen, wat hun potentieel benadrukt bij het voorkomen van de verspreiding van infectie. De bevindingen zijn gepubliceerd in het dagboek Klein.

Chen Wei Meng, een Ph.D. Kandidaat over het onderzoeksteam, zei: “Onze bevindingen tonen aan dat we met het juiste ontwerp deze peptiden kunnen programmeren om nanonetten te bouwen die zijn op maat gemaakt voor specifieke antibacteriële functies.

“Door eenvoudig een peptide te onderwijzen hoe te vouwen, hebben we het de mogelijkheid gegeven om bacteriën te immobiliseren voordat ze kunnen ontsnappen. Onze volgende stap is om dit te vertalen in een praktische, goedkope oplossing om infecties in real-world instellingen te bestrijden,” voegde universitair hoofddocent EE toe.