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Synthetische Immunzellen: eine mögliche Lösung für die Antibiotikaresistenz?
Antibiotikaresistenz ist eine zunehmende Bedrohung für die öffentliche Gesundheit. Im Jahr 2014 warnte die Weltgesundheitsorganisation davor, dass wir auf eine "post-antibiotische Ära" zusteuern, in der seit Jahrzehnten behandelbare Infektionen lebensbedrohlich werden. Während ein Hauptaugenmerk der Forschung auf der Entwicklung neuer Antibiotika lag, konzentrierte sich ein Team auf die Stärkung des Immunsystems als Schlüsselverteidigung gegen Antibiotika-resistente Bakterien.
Die synthetischen Immunzellen (im Bild) haben gezeigt, dass sie Antibiotika-resistente E. coli bekämpfen.
Bildnachweis: Tom Webster
Dr. Thomas J. Webster - der Vorsitzende von Art Zafiropoulo und Professor der Abteilung für Chemieingenieurwesen an der Northeastern University in Boston, MA, und Präsident der US-amerikanischen Gesellschaft für Biomaterialien - und Kollegen haben synthetische Immunzellen geschaffen, die als Polymersomen bezeichnet werden.
Diese Polymersomen können das Verhalten von natürlichen Immunzellen nachahmen, so das Team, und so die Tür zu einem Weg öffnen, die Infektions-Abwehrfähigkeit bei Individuen mit geschwächtem Immunsystem zu verstärken.
"Sie können jemandem, der ein geschwächtes Immunsystem hat, oder jemanden, der ein wenig Hilfe braucht, um eine große Anzahl von Bakterien oder sogar Viren zu bekämpfen, erheblich helfen", sagte Dr. Webster Medizinische Nachrichten heute.
"Sie sind so etwas wie ein zusätzlicher Energieschub für unser Immunsystem, den die meisten von uns mindestens einmal in unserem Leben benötigen, um eine Krankheit zu bekämpfen."
Um den ersten Prototyp dieser Polymersomen zu erstellen, verwendete das Team ein Polymer, das natürliche Zellmembranen imitiert. Bei Zugabe zu Lösungen auf Wasserbasis setzt sich das Polymer innerhalb der Zelle selbst zusammen.
Als nächstes eingebetteten die Forscher Silber-Nanopartikel in den Polymersomen, neben Ampicillin - ein Antibiotikum zur Behandlung von Infektionen durch Bakterien, einschließlich Lungenentzündung, Bronchitis und Harnwegsinfektionen (HWI).
Polymersome stoppte das Wachstum von Antibiotika-resistent E coli
In einer Studie in der Zeitschrift veröffentlicht Nanoskala Im Januar letzten Jahres testete das Team die Polymersomen gegen eine Art Ampicillin-resistent Escherichia coli.
Dr. Webster erklärte zu MNT dass die Polymersomen die Bakterien anziehen und an sie binden, bevor sie die Silbernanopartikel in ihnen freisetzen und gleichzeitig das Medikament abgeben.
Englisch: bio-pro.de/en/region/stern/magazin/...1/index.html In ihrer Studie fanden die Forscher heraus, dass die Polymersome das Wachstum der Bakterien wirksam stoppen E coli. Sie legen diesen Effekt auf die "synergistische Aktivität" sowohl der Nanopartikel als auch des Ampicillins zurück; die Polymersomen hatten keine Wirkung auf E coli Wachstum, wenn die Silbernanopartikel nicht vorhanden waren.
Das Team arbeitet nun an der Schaffung synthetischer Immunzellen mit Lysosomen, die Dr. Webster als "saure Kapseln in Immunzellen, die Bakterien abtöten" beschreibt.
Die Forscher hoffen, in den nächsten 6 Monaten mit Tierversuchen zu beginnen, in denen sie untersuchen werden, wie wirksam die Polymersomen zur Identifizierung und Bekämpfung von Infektionen bei Ratten sind. Außerdem planen sie, die Polymersomen so zu verstärken, dass sie die natürlichen Immunzellen genauer nachahmen.
Es ist klar, dass viel mehr Arbeit benötigt wird, bevor diese synthetischen Immunzellen beim Menschen getestet werden können, aber das Team hat große Hoffnungen, dass sie das Potenzial haben, eine Vielzahl von bakteriellen Infektionen zu bekämpfen, einschließlich derjenigen, die gegen existierende Antibiotika resistent sind.
Dr. Webster sagte MNT:
"Ich bin sehr aufgeregt, wenn ich über die Möglichkeit nachdenke, synthetische Immunzellen zu erschaffen, die jedem Patienten - unabhängig von Alter oder Krankheit - helfen können, einen erfüllenderen, gesünderen Lebensstil zu führen; wir sind gleich um die Ecke."
In einem früheren Artikel sprach Dr. Webster mit MNT über seine und seine Arbeit mit Nanosensoren - eine neuartige Technologie, die darauf abzielt, die Ansammlung von Bakterien auf Implantaten zu überwachen und Ärzte zu warnen, wenn eine Behandlung erforderlich ist.
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