Nad żelowym opatrunkiem, który nałożony na skórę zakażoną antybiotykoopornymi patogenami pomoże zwalczyć infekcję, pracuje badaczka z Zachodniopomorskiego Uniwersytetu Technologicznego w Szczecinie.
Oporność na środki przeciwdrobnoustrojowe jest jednym z najważniejszych światowych zagrożeń dla zdrowia publicznego. W 2019 roku z powodu narastającej oporności na antybiotyki zmarło 1,27 mln osób. Od lat trwają intensywne poszukiwania metod leczenia mogących być alternatywą dla tradycyjnej antybiotykoterapii. Jednym z obiecujących kierunków jest terapia fagowa.
Bakteriofagi to wirusy, które zamiast człowieka atakują bakterie. Występują naturalnie w naszym środowisku. Terapie bakteriofagami odkryto na przełomie XIX i XX wieku, badania nad nimi zahamowało jednak odkrycie tańszej w produkcji penicyliny. Mogą one wkrótce zastąpić coraz mniej skuteczne antybiotyki. Dotychczasowe badania dowodzą, że terapie oparte na fagach, są skuteczne w leczeniu ran przewlekłych wywołanych przez wielolekooporne szczepy, takie jak Pseudomonas aeruginosa czy Staphylococcus aureus. Dodatkowym bodźcem dla naukowców jest możliwość łączenia fagów z różnymi rodzajami nośników w celu udoskonalenia i poszerzenia ich potencjalnych zastosowań, np. jako opatrunek na trudno gojące rany czy oparzenia. Wskazuje się, że zastosowanie unieruchomionych fagów bezpośrednio na powierzchnię rany może znacząco poprawić efektywność procesu gojenia. Jedno z takich rozwiązań opracowuje właśnie dr inż. Anna Malwina Żywicka z Wydziału Biotechnologii i Hodowli Zwierząt Zachodniopomorskiego Uniwersytetu Technologicznego w Szczecinie. Badaczka sprawdza, jak bakteriofagi, unieruchomione na nośniku na bazie celulozy bakteryjnej, będą skuteczne w kontakcie bakteriami, które na ranie skóry tworzą trudną do pokonania przez człowieka barierę zwaną biofilmem.
Celuloza bakteryjna to naturalny polimer syntetyzowany m.in. przez niepatogenne bakterie z rodzaju Komagataeibacter. Charakteryzuje się wysoką czystością, krystalicznością, wytrzymałością mechaniczną oraz zdolnością zatrzymywania wody. Ponadto jest materiałem biodegradowalnym, a przede wszystkim biokompatybilnym. Jak dotąd znalazła zastosowanie w wielu gałęziach przemysłu, w tym również w biomedycynie, gdzie może być wykorzystywana jako substytut skóry, sztuczne naczynie krwionośne, implant czy opatrunek na ciężko gojące się rany. Ze względu na swoją trójwymiarowa strukturę, celuloza bakteryjna może stanowić idealny nośnik do immobilizacji substancji bioaktywnych oraz różnego rodzaju komórek ludzkich, bakterii czy wirusów – zauważa dr inż. Anna Malwina Żywicka z ZUT.
Badaczka zwraca uwagę, że pojawia się coraz więcej doniesień o tym, iż bakteriofagi po podaniu pacjentowi potrafią rozprzestrzenić się po organizmie, przenikają do innych organów, a także wchodzą w interakcję z układem odpornościowym pacjenta. Co więcej, najnowsze publikacje sugerują, że mogą też wpływać na parametry biochemiczne i fizjologiczne komórek ludzkich. Nie dyskwalifikuje to terapii fagowej, którą wiele krajów interesuje się pod kątem wprowadzenia jej jako jako legalnej, wystandaryzowanej metody leczenia, jednak konieczne staje się dokładne przeanalizowanie bezpieczeństwa bakteriofagów na różnych modelach badawczych zanim zostaną one zastosowane jako lek.
Głównym celem mojego projektu jest ocena wpływu wolnych oraz immobilizowanych bakteriofagów na
fizjologię ludzkich fibroblastów oraz makrofagów. Dodatkowo chcę przeprowadzić ocenę skuteczności
uzyskanego opatrunku na bazie celulozy bakteryjnej zawierającego immobilizowane bakteriofagi w leczeniu ran objętych biofilmem – zapowiada liderka projektu.
Dostarczy on danych niezbędnych do tego, aby fagoterapia mogła zostać w przyszłości wprowadzona jako równoległa dla antybiotykoterapii metoda leczenia zakażeń bakteryjnych.
MK, źródło: ZUT, NCN
Antybiotykoopornymi, nie antybiotykoodpornymi ;)