MRSA: серьёзная проблема в больницах
Супербактерии, устойчивые к метициллину (Methicillin-resistant Staphylococcus aureus, MRSA), являются основной причиной внутрибольничных инфекций. Они не только демонстрируют сильную устойчивость к существующим антибиотикам, но и образуют плотные биоплёнки, которые блокируют действие внешних лечебных средств.
Инновационное решение от исследователей KAIST
Чтобы решить эту проблему, исследователи KAIST в сотрудничестве с международной командой успешно разработали платформу, которая использует микропузырьки для доставки генно-нацеленных наночастиц, способных разрушать биоплёнки. Это инновационное решение для лечения инфекций, устойчивых к традиционным антибиотикам.
Описание платформы BTN MB
Исследовательская группа под руководством профессора Хён Джон Чун из Департамента биологических наук в сотрудничестве с командой профессора Хёнджун Конга из Университета Иллинойса разработала платформу для доставки нано-генов на основе микропузырьков (BTN MB), которая точно доставляет генные супрессоры в бактерии для эффективного удаления биоплёнок, образованных MRSA.
Результаты исследования опубликованы в журнале
Исследование было опубликовано в журнале [Advanced Functional Materials](https://doi.org/10.1002/adfm.202508291).
Как работает система
Исследовательская группа разработала короткие олигонуклеотиды ДНК, которые одновременно подавляют три основных гена MRSA, связанных с формированием биоплёнок (icaA), делением клеток (ftsZ) и устойчивостью к антибиотикам (mecA), а также создала наночастицы (BTN) для их эффективной доставки в бактерии.
Кроме того, микропузырьки (MB) использовались для повышения проницаемости микробной мембраны, особенно биоплёнки, образованной MRSA. Объединив эти две технологии, команда реализовала стратегию двойного удара, которая фундаментально блокирует рост бактерий и предотвращает приобретение устойчивости.
Эта система лечения работает в два этапа. Во-первых, микропузырьки вызывают изменения давления внутри бактериальной биоплёнки, позволяя BTN проникать. Затем BTN проникают через промежутки в биоплёнке и попадают в бактерии, доставляя генные супрессоры точно. Это приводит к регуляции генов внутри MRSA, одновременно блокируя регенерацию биоплёнок, пролиферацию клеток и экспрессию устойчивости к антибиотикам.
Эксперименты на моделях
В экспериментах, проведённых на модели кожи свиньи и модели ран мышей, инфицированных биоплёнками MRSA, группа лечения BTN MB показала значительное снижение толщины биоплёнок, а также заметное снижение количества бактерий и воспалительных реакций.
Эти результаты труднодостижимы при использовании традиционной монотерапии антибиотиками и демонстрируют потенциал для лечения широкого спектра устойчивых бактериальных инфекций.
Профессор Хён Джон Чун из KAIST, возглавлявший исследование, заявил: «Это исследование представляет собой новое терапевтическое решение, которое сочетает нанотехнологии, генную супрессию и стратегии физической доставки для борьбы с инфекциями супербактерий, которые не могут быть устранены существующими антибиотиками. Мы продолжим наши исследования с целью расширения его применения для лечения системных инфекций и различных других инфекционных заболеваний».
Исследование было подготовлено совместно с аспиранткой кафедры биологических наук в KAIST Джу Ён Чун и доктором Юджин Ан из Университета Иллинойса.
Предоставлено [Корейским передовым институтом науки и технологий (KAIST)](https://phys.org/partners/the-korea-advanced-institute-of-science-and-technology–kaist-/)