Dans un article d'invité exclusif pour Medical-Diag.com , Dr Garry Laverty, Ph.D., de l'École de pharmacie à l'Université Queen's de Belfast en Irlande, explique comment lui et son équipe ont créé un gel peptidique qui présente des résultats prometteurs contre les soi-disant anti-hypertrophies, ce qui pourrait révolutionner le traitement des infections.

Pseudomonas aeruginosa, présentée ici attachée à une surface d'implant, est l'un des nombreux microorganismes résistants.

Crédit d'image: Dr. Laverty

La résistance aux antimicrobiens est l'un des problèmes les plus pressants qui ont une incidence sur la société, ce qui a entraîné au moins 700 000 décès par an dans le monde. Alors que l'Organisation mondiale de la santé (OMS) a souligné en 2014, des inquiétudes se multiplient en ce qui concerne l'augmentation de la résistance des microorganismes aux thérapies actuelles.

Un récent rapport du gouvernement du Royaume-Uni a souligné que sans un investissement important dans de nouvelles thérapies, ce total atteindrait plus de 10 millions de morts d'ici 2050, chiffre supérieur au cancer.

Les Centers for Disease Control and Prevention (CDC) estiment que les bactéries résistantes aux médicaments provoquent 2 millions de maladies et environ 23 000 décès chaque année aux États-Unis seulement. Reconnaissant la grave menace pour la société, le gouvernement américain a lancé en 2015 un plan d'action national de 1 milliard de dollars pour 2015 destiné à lutter contre les bactéries résistantes aux antibiotiques.

La découverte d'antimicrobiens était responsable de l'augmentation de la sécurité des interventions chirurgicales, de l'avancement des soins de santé, de l'amélioration de la qualité de vie et de l'extension de la vie. Cependant, il existe un vide grave dans le développement de nouveaux médicaments antimicrobiens. Les infections résistantes sont responsables de taux élevés de morbidité et de mortalité, causant des souffrances importantes aux patients, à leur famille et à leurs proches.

La découverte d'antimicrobiens était responsable de l'introduction de procédures chirurgicales et de l'avancement des soins de santé. Au fur et à mesure que la résistance augmente, la possibilité d'un âge où les procédures telles que les remplacements articulaires, les césariennes, la chimiothérapie, les implants et la chirurgie de transplantation ne sont pas possibles et des infections simples tuent.

Le problème des infections résistantes aux implants

Particulièrement problématique est la prévalence croissante des infections résistantes associées aux implants médicaux, comme les remplacements de la hanche, les valves cardiaques et les cathéters.

Le nouveau gel peptidique pourrait révolutionner le traitement des infections à la superpongieuse.

Crédit d'image: Dr. Laverty

Non seulement ils ont besoin d'une insertion par une opération - donc avec un risque accru d'infection de la plaie chirurgicale - mais la surface de l'implant fournit également un environnement optimal pour la fixation de pathogènes microbiens.

Les microorganismes colonisent la surface de l'implant et s'infiltrent dans une couche protectrice visqueuse connue sous le nom de biofilm. Une fois formés, les microorganismes dans le biofilm sont protégés contre l'élimination mécanique, l'immunisation et présentent une tolérance extrêmement élevée aux antimicrobiens.

Cela rend ces infections difficiles, voire impossibles, à traiter l'utilisation d'agents antimicrobiens conventionnels. Les infections associées aux implants sont donc une source énorme d'infections hospitalières résistantes, contribuant de manière significative à la propagation de microorganismes résistants tels que Staphylococcus aureus résistant à la méticilline (MRSA), E.coli , Klebsiella pneumoniae et Pseudomonas aeruginosa .

Les chercheurs de l'École de pharmacie, Queen's University Belfast en Irlande du Nord, conçoivent des matériaux médicaux à l'avenir en fonction des éléments naturels des protéines et des tissus: des peptides.

Les gels peptidiques montrent une activité prometteuse contre les superbactéries

Cette stratégie prometteuse a conduit au développement d'un gel à base de peptide avec la possibilité de tuer sélectivement les super-sceptiques hospitalières les plus résistantes, y compris le SARM, E.coli et Pseudomonas .

Les peptides forment les blocs de construction naturels des tissus humains et jouent également un rôle majeur dans notre réponse immunitaire contre l'infection. Par conséquent, ils sont d'excellents candidats pour la conception de thérapies innovantes et ont certainement le potentiel de combler le vide actuel dans le développement de médicaments antimicrobiens.

L'infection par des superbactéries, y compris le SARM, E.coli et Pseudomonas Peuvent prendre une variété de formes, y compris les infections de la peau et des tissus mous, et à la surface des implants médicaux - tels que les cathéters et les arthroplasties de la hanche.

Nos gels peptidiques montrent une activité prometteuse contre toutes les superbactéries testées et ont le potentiel de révolutionner le traitement de ces infections. Les propriétés qui dictent la capacité d'un peptide à former un gel sont très similaires aux principes qui régissent l'activité sélective des peptides antimicrobiens contre l'infection. Notre but ultime est d'avoir une plate-forme qui répond au développement de l'infection, ciblant sélectivement les agents pathogènes les plus résistants et assurant une protection à long terme sur les surfaces telles que les dispositifs médicaux implantés.

Une grande partie de notre travail a été menée en collaboration avec le groupe mondial des nanomatériaux (le groupe Xu) à l'École de chimie, l'Université Brandeis à Waltham, MA. Garry a passé un stage de recherche en 2013. Au sein de Brandeis, Garry a pu en apprendre davantage sur la façon dont ces éléments constituaient des gels semblables à des tissus.

La chimie derrière leur capacité à former des gels qui imitent les tissus humains et l'infection ciblée est passionnante en soi, mais le véritable défi auquel notre groupe se concentre est d'exploiter leur potentiel en tant que prochaine génération de thérapies au profit des patients du monde entier.

Nous avons réussi à produire une série de séquences peptidiques très courtes qui sont plus faciles à synthétiser et plus rentables, par rapport aux peptides et aux protéines plus importants utilisés dans le cadre de la recherche biomédicale. Ils sont plus attrayants pour l'industrie pharmaceutique, car il est moins coûteux d'étendre leur fabrication et, par conséquent, ils sont plus susceptibles d'être cliniquement traduits pour le bénéfice des patients.

Notre groupe de recherche à l'Université Queen's de Belfast élargit la portée des applications pour leurs molécules pour inclure des plates-formes pour les médicaments difficiles à administrer, l'ingénierie des tissus, la cicatrisation des plaies, les anti-inflammatoires et les thérapies contre le cancer, dans l'espoir de nouvelles percées.

Nos molécules présentent de nombreux avantages par rapport aux matériaux synthétiques courants utilisés dans les soins de santé. Les peptides possèdent une grande polyvalence chimique. Ceci est prouvé par la façon dont ils sont exploités dans toute la nature. Ils peuvent être utilisés pour créer des matériaux avec des fonctionnalités très spécifiques et avec le potentiel d'attacher une variété de molécules, y compris les médicaments. De cette façon, nous concevons et créons des nanomatériaux biofonctionnels.

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