Peptidhydrogel ökar antibiotikans effektivitet mot resistenta bakterier

Forskare vid Chalmers tekniska högskola har upptäckt att resistenta bakterier kan bli känsliga för antibiotika igen om behandlingen kombineras med ett material som innehåller antibakteriella peptider. Laboratoriestudien fann att kombinationen av antibiotika och materialet ökar deras bakteriedödande effekt med 64 gånger, och materialets antibakteriella egenskaper förbättras avsevärt.

Material med antibakteriella peptider

Materialet, utformat för medicinska tillämpningar, är en specialskapad hydrogel med antibakteriella peptider – molekyler som också är byggstenar i proteiner. Det har studerats av forskare i många år och har visat hög förmåga att döda olika typer av bakterier, inklusive antibiotikaresistenta.

Studiens viktigaste resultat

• Hydrogelen testades på bakteriekulturer med antibiotikan oxacillin och vankomycin.
• Den största effekten observerades i kombinationen av hydrogel med oxacillin mot MRSA (meticillinresistent S. aureus). Koncentrationen av oxacillin som krävdes för att undertrycka bakterier minskade med 64 gånger, vilket sänkte den under resistenströskeln.
• Med vankomycin var effekten additiv men inte synergistisk.

Stabilitet och verkningstid

Tidigare kombinerades antibakteriella peptider med antibiotika i lösningar, men de förlorade snabbt sin effektivitet vid kontakt med kroppsvätskor, såsom blod. I hydrogelen blir peptiderna dock mycket mer stabila och kan förbli aktiva i flera dagar.

Potentiella tillämpningar

Hydrogelen kan appliceras lokalt, vilket begränsar effekten på hela kroppen. Forskarna framhäver följande fördelar:

• Sårbehandling: Användning av materialet kan öka antibiotikas effektivitet och minska behovet av ytterligare läkemedel.
• Infektionsförebyggande: Hydrogel kan användas för att förebygga infektioner efter operation eller hemma som ett "smart" plåster.
• Veterinärmedicin och hälsovård: Ett hydrogelförband för veterinärt bruk planeras lanseras i åtta europeiska länder i höst. Utvecklingen för humant bruk genomgår godkännande i USA, och forskare förväntar sig att det ska finnas tillgängligt på marknaden inom ett år.

Verkningsmekanism och fördelar

Antibakteriella peptider förstör bakteriecellmembran genom att interagera med peptidernas positiva laddningar och membranens negativa laddningar. Tidigare har en synergistisk effekt med antibiotika endast påvisats för fria peptider, men Chalmers studie är den första som visar effektiviteten hos peptider fixerade i ett material.

Framtidens utveckling

Forskningen bedrivs i samarbete med Amferia, som kommersialiserar resultaten. Förutom sårbehandling kan materialet användas i beläggningar för medicintekniska produkter, vilket minimerar risken för infektion när de förs in i kroppen.

Dessa fynd öppnar upp nya möjligheter i kampen mot antibiotikaresistenta infektioner, vilket gör det möjligt att förbättra effektiviteten hos standardbehandlingar och minska risken för komplikationer.