Le nouveau type de polymères cherche et détruit le superbug mrsa et laisse les cellules saines seul


Le nouveau type de polymères cherche et détruit le superbug mrsa et laisse les cellules saines seul

De nouveaux types de polymères sont capables de rechercher et de détruire des bactéries résistantes aux antibiotiques, y compris le SARM (Staphylococcus aureus résistant à la méticilline) Dans ce que les scientifiques d'IBM et de l'Institut de bioingénierie et de nanotechnologie décrivent comme un "Percée de la nanomédecine" . Ils ont publié leur rapport dans Nature Chimie

La nanomédecine est l'application médicale de la nanotechnologie. La nanotechnologie, également connue sous le nom de nanotechnologie, est l'étude de la manipulation de la matière à l'échelle moléculaire ou atomique. Un polymère est l'un des nombreux composés naturels et synthétiques de masse moléculaire anormalement élevée - ils consistent en des millions d'unités liées à répétition, chacune étant une molécule assez légère et simple.

Les scientifiques expliquent que ces nanostructures sont attirées par des cellules infectées comme un aimant. Ils se rendent chez les bactéries résistantes et les détruisent sans nuire aux cellules saines - elles sont sélectives. Les nanostructures traversent la paroi cellulaire et la membrane de la bactérie, mais les antibiotiques les plus traditionnels ne le font pas. Cette percée a été réalisée en appliquant les principes utilisés dans la fabrication de semi-conducteurs.

Le terme MRSA (Staphylococcus aureus résistant à la méticilline) Est utilisé pour décrire certaines souches de la bactérie, Staphylococcus aureus , Qui sont résistants à plusieurs antibiotiques, y compris la méthicilline. Staphylococcus aureus Vit à la surface de la peau humaine et à l'intérieur du nez. Habituellement, il est inoffensif, et la plupart des transporteurs n'ont aucune idée qu'ils l'ont. Il se propage facilement de personne à personne avec contact.

Staphylococcus aureus Devient un problème si elle entre dans le corps par une coupe ou une blessure. Les systèmes immunitaires de l'individu le plus sain se battent Staphylococcus aureus Infection et au plus ont des symptômes légers. Cependant, ceux qui ont un système immunitaire affaibli peuvent développer des complications plus graves - ils peuvent développer des furoncles, des abcès, des impétigo, des blessures septiques, des problèmes de valve cardiaque et un syndrome de choc toxique. Pour ceux qui ont des systèmes immunitaires affaiblis, de telles infections peuvent être mortelles. Le problème avec le SARM est qu'il résiste à la plupart des antibiotiques qui sont normalement utilisés efficacement pour traiter Staphylococcus aureus Infections.

Selon les National Institutes of Health (NIH), aux États-Unis, le SARM a causé près de 95 000 infections aux États-Unis en 2005 - elle était liée à près de 19 000 décès liés au séjour hospitalier.

Le MRSA pose deux défis:

  • La résistance aux médicaments - le microorganisme peut évoluer pour résister efficacement aux antibiotiques; Les traitements actuels n'endommagent pas la paroi cellulaire et la membrane de la bactérie.
  • Dosage - Afin de tuer de telles infections avec des antibiotiques traditionnels, la dose doit être si élevée que des globules rouges sains sont également détruits.
Le Dr James Hedrick, scientifique avancé des matériaux organiques, IBM Research - Almaden, a déclaré:

"Le nombre de bactéries dans la paume d'une main dépasse l'ensemble de la population humaine. Grâce à cette découverte, nous avons pu exploiter des décennies de développement de matériaux traditionnellement utilisées pour les technologies à semi-conducteurs afin de créer un mécanisme de livraison de médicaments entièrement nouveau qui pourrait les rendre plus spécifiques Et efficace."

Ces nanostructures biodégradables pourraient être administrées par injection ou par voie topique (sur la peau). Ils pourraient être appliqués aux produits de consommation qui touchent la peau, comme les savons, les désinfectants pour les mains et les déodorants. Ils pourraient être utilisés pour guérir les plaies, traiter la tuberculose et d'autres infections pulmonaires, expliquent les auteurs.

Le Dr Yiyan Yang, chef de groupe, Institute of Bioengineering and Nanotechnology, Singapour, a déclaré:

«En utilisant nos nouvelles nanostructures, nous pouvons offrir une solution thérapeutique viable pour le traitement du SARM et d'autres maladies infectieuses. Cette découverte passionnante intègre efficacement nos capacités en sciences biomédicales et en recherche de matériaux pour aborder les problèmes clés de la livraison de médicaments classiques».

Comment fonctionnent ces polymères?

Notre système immunitaire est conçu pour lutter contre les substances nocives. Cependant, pour plusieurs raisons, plusieurs antibiotiques conventionnels actuellement disponibles sont rejetés par le corps ou ont des résultats médiocres contre les bactéries résistantes aux médicaments.

IBM Research et l'Institute of Bioengineering and Nanotechnology ont développé des agents antimicrobiens conçus pour cibler spécifiquement une zone infectée, ce qui permet au médicament d'être administré directement dans le flux sanguin (systémique).

Dès que les polymères touchent l'eau ou le corps humain, ils s'auto-assemblent dans une nouvelle structure polymère conçue pour cibler spécifiquement les membranes des bactéries basées sur l'interaction électrostatique - elles traversent la membrane et les parois de la cellule, ce qui rend impossible pour les bactéries Se développent résistant à ces nanoparticules.

Les nouvelles structures polymères ne détruisent que les zones infectées, laissant des sains, en particulier des globules rouges, seuls. Les globules rouges transportent de l'oxygène vital autour du corps.

Ces substances sont biodégradables, elles ne s'accumulent pas dans les organes du corps, mais elles sont éliminées du corps.

"Nanostructures biodégradables avec lyse sélective des membranes microbiennes"

Fredrik Nederberg, Ying Zhang, Jeremy P. K. Tan, Kaijin Xu, Huaying Wang, Chuan Yang, Shujun Gao, Xin Dong Guo, Kazuki Fukushima, Lanjuan Li, James L. Hedrick et Yi-Yan Yang

Nature Chimie 2011. DOI: 10.1038 / nchem.1012

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