Teknik dapat meningkatkan pengiriman paru-paru fag pembunuh bakteri – ScienceDaily

Teknik dapat meningkatkan pengiriman paru-paru fag pembunuh bakteri – ScienceDaily

[ad_1]

Sistem pengiriman baru untuk bakteriofag – virus yang secara selektif menyerang bakteri berbahaya – dapat membantu memberikan cara baru kepada dokter untuk memerangi infeksi paru-paru yang mengancam pasien yang lebih tua dan orang dengan fibrosis kistik.

Terapi fag adalah alternatif yang menjanjikan untuk antibiotik karena menyerang patogen tertentu, tidak membahayakan kelompok bakteri normal tubuh dan tidak akan menyebabkan resistensi multi-obat. Namun, bakteriofag terapeutik bisa jadi sulit untuk dimurnikan dan sulit untuk dikirim ke tempat infeksi, terutama jika lokasinya di paru-paru.

Sebuah tim peneliti yang dipimpin oleh Institut Teknologi Georgia telah mendemonstrasikan teknik pengiriman baru yang menggunakan mikropartikel kering berpori yang dilapisi dengan fag. Dalam pengujian pada hewan, partikel polimer berlapis fag berhasil mengobati pneumonia pada tikus yang terinfeksi dan secara dramatis mengurangi tingkat bakteri pada model hewan cystic fibrosis. Teknik ini mungkin suatu hari memungkinkan pengiriman fag bubuk kering menggunakan perangkat yang mirip dengan inhaler umum.

Dilaporkan 16 Juli di jurnal Teknik Biomedis Alam, penelitian ini didukung oleh National Institutes of Health dan The Children’s Healthcare of Atlanta Pediatric Technology Center, kemitraan antara Georgia Tech dan Children’s Healthcare of Atlanta.

“Pengiriman fag adalah area di mana jenis bahan yang tepat dapat membuat perbedaan dalam aplikasi terapeutik,” kata Andrés García, Ketua Rae S. dan Frank H. Neely Ketua dan Profesor Bupati di George W. Woodruff School of Mechanical Engineering Georgia Tech . “Kami mulai merekayasa pembawa biomaterial yang akan menjaga fag tetap aktif sambil mengirimkannya jauh ke dalam paru-paru dengan cara yang seragam. Ini adalah langkah kunci dalam memajukan terapi potensial ini.”

Terapi fag telah membangkitkan minat lebih karena kekhawatiran tentang penggunaan antibiotik telah meningkat. Bakteriofag tertentu dapat menargetkan bakteri seperti Pseudomonas aeruginosa – yang menyebabkan beberapa bentuk pneumonia dan merupakan bakteri patogen utama dalam fibrosis kistik – tanpa mempengaruhi bakteri lain. Aktivitas fag menjalar di luar partikel yang dilapisi, tetapi dibatasi oleh populasi inang, jadi setelah bakteri yang ditargetkan dieliminasi, fag tersebut menghilang.

Para peneliti sebelumnya telah menggunakan nebulizer untuk mengirimkan campuran fag basah ke paru-paru, tetapi pendekatan tersebut tidak efisien dan tidak nyaman bagi pasien. Sebagai alternatif, García dan kolaboratornya mengembangkan pembawa mikropartikel yang terbuat dari bahan polimer yang sama yang digunakan untuk melarutkan jahitan. Mereka membuat partikel berpori cukup besar untuk menghindari pembersihan cepat oleh tubuh, tetapi cukup ringan untuk dikirim jauh ke dalam paru-paru.

Fag diinkubasi pada partikel, kemudian dikeringkan. Saat dimasukkan ke dalam paru-paru hewan sebagai embusan bubuk kering, fag mulai menyerang bakteri. Untuk tikus yang terinfeksi pneumonia, fag yang membawa partikel membersihkan infeksi – sementara tikus yang tidak diobati mati. Penurunan populasi bakteri yang signifikan diamati pada tikus transgenik yang paru-parunya mensimulasikan kondisi khas cystic fibrosis.

“Ketika kami melumpuhkan fag pada partikel, kami dapat mempertahankan aktivitas yang baik selama berhari-hari – selama dua minggu pada suhu kamar,” kata García. “Kami bisa menyimpan partikel ini, dan saat kami mengirimkannya ke tikus, mendapatkan distribusi yang baik melalui paru-paru. Kami percaya partikel membantu menstabilkan fag dan meningkatkan distribusi di paru-paru.”

Nael McCarty, Profesor Marcus dari Cystic Fibrosis dan direktur Emory + Children’s Cystic Fibrosis Center of Excellence di Emory University and Children’s Healthcare of Atlanta, dan salah satu rekan penulis studi tersebut, mengatakan bahwa pengembangan teknik pengiriman berpotensi memajukan penggunaan fag dalam pengobatan fibrosis kistik.

“Fibrosis kistik adalah kelainan genetik umum yang membatasi hidup yang memengaruhi banyak sistem organ, tetapi dampak terpenting pada kesehatan manusia adalah infeksi kronis paru-paru. Pneumonia bakteri yang resisten terhadap banyak obat adalah tantangan yang harus sering kita tangani. fibrosis kistik, “katanya. “Pengobatan dengan antibiotik sering kali memberi ruang bagi bakteri oportunistik lain untuk bertahan. Terapi fag dapat melengkapi terapi yang ada tanpa memperburuk resistensi antibiotik. Teknik yang dikembangkan dan diuji melalui kolaborasi penting ini dapat mengatasi salah satu tantangan utama yang kami hadapi dengan terapi fag, yaitu pengiriman.”

Mikropartikel berlapis fag lebih efektif dalam membersihkan bakteri daripada partikel fag kering sendiri. Bahan polimer dapat terurai secara hayati dan dibersihkan dari hewan dalam beberapa hari. Teknik ini berhasil menyerang berbagai jenis bakteri di dalam biofilm, dan para peneliti tidak melihat bukti bahwa bakteri tersebut mengembangkan resistansi.

Meskipun fag tidak diyakini menyerang sel mamalia, mereka dapat membuat respons sistem kekebalan, dan menghasilkan racun yang bisa berbahaya. Mereka ditanam dalam kultur yang mengandung bakteri yang mereka serang, jadi memisahkan mereka pada tingkat kemurnian yang dibutuhkan adalah tantangan lain.

Di antara langkah selanjutnya adalah menguji teknik pengiriman partikel pada hewan yang lebih besar dan terhadap campuran bakteri, yang sering menginfeksi manusia. Teknik ini juga harus diuji terhadap infeksi kronis, yang sering terlihat pada orang dengan fibrosis kistik.

Untuk Informasi Lebih lanjut silahkan Kunjungi : Toto SGP

Author Image
adminProzen