Biyolojik Olarak Bozunabilir Mikropartiküller Antibiyotik Direnciyle Mücadele Eder

Fotoğraf: PLGA TIPS mikropartikülleri oksidatif başlangıç türleri tetraasetiletilendiamin (TAED) ile yüklenmiştir.

Antibiyotiğe dirençli bakterilerin ortaya çıkması, enfeksiyon yayılımını önleyebilecek yeni tedavileri acilen istemektedir. Dirençten etkilenen konvansiyonel antibiyotiklere alternatif olarak, iyi bilinen biyosidal özelliklere sahip oksijen içeren kimyasal türler yeniden değerlendirilmektedir. Londra Üniversitesinden ve GAMA Sağlık Merkezi Ltd’den araştırmacılar, yüksek enerjili oksidatif türleri güvenli ve kontrollü bir şekilde serbest bırakan biyolojik olarak parçalanabilir mikropartiküller geliştirdiler. [Sofokleous ve diğerleri, Acta Biomaterialia (2017), doi: 10.1016 / j.actbio.2017.10.001, https://doi.org/10.1016/j.actbio.2017.10.001].

Oksidatif tür hidrojen peroksit (H2O2) ve perasetik asit (PAA) etkili bir şekilde ilaca dirençli bakterilerle savaşabilir, ancak sağlıklı dokulara zarar verebilir. Toksik maddelerin kontrollü olarak verilmesi, yan etkileri en aza indirgemek için kemoterapide çok dikkat çekerken, aynı yaklaşımın oksidatif türlere uygulanmasının zor olduğu kanıtlanmıştır. Aktif maddeler vermek için kullanılan tipik polimerik mikropartiküller, yaygın olarak, fazla solventi uzaklaştırmak için bir ‘yıkama’ aşamasını içeren bir prosesle üretilmektedir. Bununla birlikte, oksidatif türlerin öncüleri, bu gibi ‘ıslak’ koşullara aşırı derecede duyarlıdır ve diğer ürünlere hızla ayrılırlar. Bu taşıma konuları şimdiye kadar konvansiyonel antibiyotiklerin terapatik yer değiştirmeleri olarak oksidatif türlerin ciddi değerlendirilmesini engelledi.

Richard M. Day ve meslektaşları, mikropartiküller üretmek için yıkama yerine dondurarak kurutma (veya liyofilizasyon) kullanan bir “kuru” işlem olan termal olarak indüklenen faz ayrımı (TIPS) adı verilen alternatif bir üretim yöntemine döndüler. Poli (laktik-ko-glikolik) (PGLA) mikropartikülleri, cerrahi dikişler ile aynı biyolojik olarak parçalanabilir materyali kullanarak, oksidatif öncü tür tetraasetiletilendiamin (TAED) ve sodyum perkarbonat (SP) ile yüklenir. Mikropartiküller bir yara ya da vücudun içindeki gibi sulu koşullara maruz kaldığında, polimer parçalanır ve öncü türlerin salınması H2O2 ve PAA üretmeye tepki verir.

Yeni yaklaşım, tipik Gram pozitif ve Gram negatif bakterileri, metisiline dirençli Staphylococcus aureus’u (MRSA) ve karbapenem dirençli Escherichia coli’yi laboratuar testlerinde başarıyla öldürdü ve klinik öncesi modellere uygulandığında hücrelere veya dokuya zarar vermedi.

Day “Sonuçlarımız, ilk defa, salınan ve oksidatif türlere kontrollü bir şekilde dönüştürülen ön bileşiklerini yükleme kabiliyetini gösteriyor” dedi. “Biyolojik olarak parçalanabilir mikropartiküller belirli bir organ ya da enfeksiyon bölgesine spesifik olarak hitap edebilen geniş bir fiziksel ve biyolojik özellikler sergilemek üzere tasarlandığından, yaklaşım yeni ve potansiyel olarak dönüştürücü niteliktedir.”

Başlangıç maddesinin miktarının, bozunmasının, salınım özelliklerinin yanısıra mikroparçacıklar, akciğer,oral veya sistemik uygulama için de optimize edilebilir.

Day, “Elde edilen mikrobik direnci artırmak için asgari potansiyele sahip geniş bir yelpazede enfeksiyonlara karşı hareket edebilme özelliğine sahip yeni bir enfeksiyon önleyici kematorepatik ajanların olması nihai etki yaratabilir” dedi.