RNA -interferentie en nanomedicine bundelen hun krachten om gevaarlijke schimmelinfecties te bestrijden

Schimmelinfecties nemen wereldwijd toe. Volgens een studie van de Manchester Fungal Infection Group, in 2022, werden ongeveer 6,5 miljoen mensen besmet door een pathogene schimmel, en ongeveer 3,8 miljoen stierf als gevolg hiervan – bijna twee keer zoveel als in 2012. Zelfs met medicijnen, bekend als antifungals, het mortaliteitscentrum voor invasieve infecties veroorzaakt door de schimmel Aspergillus Fumigatus is hoog als 85%. Naarmate resistente schimmelstammen toenemen, wordt de behandeling moeilijker en zijn nieuwe therapieën dringend nodig.

Een onderzoeksteam uit Würzburg is voor het eerst geslaagd in het verpakken van kleine interfererende RNA’s (siRNA’s) met amfotericine B (Amb) in anionische liposomen om specifiek te richten op de gevaarlijke schimmelschimmel Aspergillus fumigatus.

De studie, gepubliceerd in het dagboek Nanoschaal en benadrukt op de achteromslag, toont aan dat deze RNAi -benadering vitale schimmelgenen sluit, waardoor de groei van de pathogenen wordt geremd – een baanbrekende stap in de ontwikkeling van nieuwe antischimmeltherapieën.

RNAi gecombineerd met geoptimaliseerde leveringstechnologie

Om specifiek op de schimmel Aspergillus fumigatus te richten, combineerden de onderzoekers een RNAi -benadering met geoptimaliseerde leveringstechnologie van nanomedicine. Ribonucleïnezuur (RNA) speelt een centrale rol bij de implementatie van genetische informatie. RNA -interferentie (RNAi) werkt als een “genschakelaar”, selectief het zwijgen van specifieke genen. Het maakt gebruik van gespecialiseerde RNA -moleculen, zoals klein interfererend RNA (siRNA) of microRNA (miRNA), om genetische instructies te blokkeren die nodig zijn voor de productie van eiwitten.

“Onze studie bouwt voort op de ontdekking van RNA -interferentie, waarvoor de Nobelprijs in de geneeskunde in 2006 werd toegekend. Hoewel siRNA -therapieën al zijn gebruikt voor genetische ziekten, is ons werk de eerste succesvolle toepassing van deze technologie tegen een menselijke pathogene schimmel in infectiemodellen. De genetische verschillen tussen fungi en mensen die unieke therapie -kansen aanbieden,” verklaart eerste auteur van het centrum van het centrum van het centrum van het centrum van het centrum van het centrum van het centrum van het centrum van het centrum van het centrum van het centrum van het centrum van het centrum van het centrum van het centrum van het centrum van het centrum van het centrum van het centrum van het centrum. Het Department of Medicine II van het Universitair Ziekenhuis Würzburg (UKW).

Technologische doorbraak in schimmelcontrole

Een van de grootste uitdagingen was het verpakken van het siRNA op een manier dat het de dikke celwand van de schimmel zou kunnen doordringen. “De truc was om anionische liposomen te combineren met kleine hoeveelheden van het antischimmelgeneesmiddel amfotericine B”, meldt co-first auteur Theresa Vogel.

Anionische liposomen zijn kleine vetblaasjes met een negatieve lading. Amfotericine is een bewezen antischimmelmedicatie die de wanden van de schimmelcelperiodeer maakt, waardoor het siRNA de schimmelcellen kan doordringen en specifiek drie cruciale genen remmen die nodig zijn voor schimmelgroei.

Het concept is ontwikkeld door de onderzoekers in nauwe samenwerking met Dr. Krystyna Albrecht en Prof. Jürgen groll van het Institute of Functional Materials in Medicine and Dentistry (FMZ) bij UKW, die verschillende nanodeeltjesstrategieën testten totdat de doorbraak werd bereikt.

Een ander innovatief aspect van de studie is het gebruik van insectenlarven in plaats van muizen als infectiemodel om dierproeven bij zoogdieren te verminderen. “Dit werk laat zien hoe interdisciplinaire samenwerking innovatieve benaderingen mogelijk maakt in nanomedicine”, benadrukt co-senior auteur Albrecht.

“De resultaten van onze studie tonen aan dat deze methode de schimmelgroei in infectiemodellen aanzienlijk vermindert en, als een proof-of-concept, de effectiviteit van siRNA als veelbelovend hulpmiddel tegen schimmelinfecties bij mensen aantoont”, vat senior auteur Prof. Andreas Beilhack van het Department of Medicine II van UKW samen.

“De studie is vooral belangrijk omdat infecties met Aspergillus fumigatus wereldwijd toenemen en de weerstand tegen gemeenschappelijke antischimmelmiddelen steeds vaker voorkomt. De siRNA -strategie kan niet alleen worden gebruikt tegen Aspergillus fumigatus maar ook tegen andere gevaarlijke schimmelpathogenen.”