Наномедицина доставляет точные дозы антибиотиков для борьбы с инфекциями и резистентностью
Исследователи из Университета Ватерлоо разработали новую технологию, которая может вместить полный курс антибиотиков в одну крошечную дозу и доставлять по требованию именно то количество лекарства, которое нужно конкретному пациенту для борьбы с инфекцией.
Этот прорыв в таргетной медицине стал результатом двух новых исследований, в которых эта система доставки лекарств была протестирована на двух бактериальных штаммах, негативно влияющих на миллионы людей во всем мире. Streptococcus pneumoniae вызывает менингит, сепсис и бактериальную пневмонию — потенциально смертельные состояния. Gardnerella vaginalis в основном связана с бактериальным вагинозом, вызывающим дискомфорт и боль.
Два исследования, «Платформа высвобождения лекарств в ответ на бактерии для местного лечения бактериального вагиноза» и «Пневмолизин-чувствительная липосомальная платформа для селективного лечения Streptococcus pneumoniae», были опубликованы в журналах Nanotechnology и Drug Delivery and Translational Research соответственно.
Команда из Школы фармации в Ватерлоо обнаружила, что эта персонализированная наномедицина, которая атакует бактерии на молекулярном уровне, приводит к тому, что пациенты получают точное количество, необходимое для борьбы с инфекцией, одновременно снижая риск развития антибиотикорезистентности. Из-за неправильного и чрезмерного использования антибиотиков штаммы бактерий развивают толерантность, что приводит к устойчивости к противомикробным препаратам (AMR) — глобальной угрозе.
«В идеале пациент принимает полный курс антибиотиков за один раз, поэтому пациентам не нужно беспокоиться о том, что они забудут принять таблетку или принимают ее только с едой», — сказал ведущий исследователь, профессор Школы фармации Ватерлоо доктор Эммануэль Хо. — «Вы знаете, что наномедицина работает, когда симптомы болезни улучшаются».
Эта новая технология состоит из жирных соединений, невидимых глазу, которые настроены на высвобождение лекарства только в присутствии токсинов, продуцируемых определенными типами бактерий.
«По сравнению с традиционными методами лечения, которые непрерывно высвобождают лекарства, даже когда в этом нет необходимости, наша наномедицина разработана для высвобождения лекарств только тогда, когда это требуется, что потенциально уменьшит тяжелые побочные эффекты, связанные с избыточным дозированием», — сказал Хо.
«В дополнение к борьбе с AMR за счет того, что пациенты принимают все свое лекарство, будет меньше побочных эффектов, потому что они также не принимают слишком много препарата. Наша технология имеет далеко идущие перспективы, и это только начало».
Наномедицина, которую организм не высвобождает, будет естественным образом распадаться в организме без побочных эффектов. Эта особенность гарантирует, что пациент не принимает слишком много лекарства, и организм не подвергается постоянному воздействию препарата.
При лечении Gardnerella vaginalis и Streptococcus pneumoniae антибиотиками наблюдается высокая частота повторного заражения. Целью было разработать лекарство, при приеме которого пациенту не нужно постоянно принимать несколько доз для предотвращения повторного заражения. Цель Хо — использовать эту технологию для профилактики и лечения многих заболеваний.
Команда планирует коммерциализировать эту наномедицину. Помимо медицинского применения, эта технология в настоящее время тестируется для использования в упаковке для увеличения срока годности продуктов питания. Применение этой технологии к упаковке переработанного мяса, где контейнер непосредственно контактирует с пищей, позволит дольше сохранять продукты свежими. По данным ООН, в 2022 году во всем мире было выброшено миллиард тонн продуктов питания.