Chercheurs de l'Université de technologie Chalmers, Suède, ont développé un nouveau matériau qui prévient les infections des plaies, un hydrogel spécialement conçu qui agit contre tous les types de bactéries, y compris les souches résistantes aux antibiotiques. Le nouveau matériau offre un grand espoir pour lutter contre un problème mondial croissant.

L'Organisation mondiale de la santé décrit les bactéries résistantes aux antibiotiques comme l'une des plus grandes menaces pour la santé mondiale. Faire face au problème nécessite un changement dans la façon dont nous utilisons les antibiotiques, et nouveau, des technologies médicales durables doivent être développées.

"Après avoir testé notre nouvel hydrogel sur différents types de bactéries, nous avons observé un haut niveau d'efficacité, y compris contre ceux qui sont devenus résistants aux antibiotiques, " dit Martin Andersson, directeur de recherche pour l'étude et professeur au Département de chimie et de génie chimique de l'Université de technologie de Chalmers.

La recherche et le développement du matériau sont en cours depuis de nombreuses années dans le groupe de Martin Andersson à Chalmers, de plus en plus d'envergure en cours de route, avec un accent particulier sur les possibilités de soins des plaies. Maintenant, les résultats sont publiés sous forme d'article scientifique dans la revue ACS Science et ingénierie des biomatériaux.

Jusqu'à présent, l'objectif principal des études a été d'explorer de nouvelles solutions de technologie médicale pour réduire l'utilisation d'antibiotiques systémiques. Les bactéries résistantes provoquent ce que l'on appelle les infections nosocomiales, une maladie potentiellement mortelle et dont l'incidence augmente dans le monde entier.

Imiter le système immunitaire naturel

La substance active du nouveau matériau bactéricide est constituée de peptides antimicrobiens, petites protéines naturellement présentes dans le système immunitaire.

"Avec ces types de peptides, il y a un très faible risque que les bactéries développent une résistance contre eux, car ils n'affectent que la membrane la plus externe de la bactérie. C'est peut-être la principale raison pour laquelle il est si intéressant de travailler avec eux, " dit Martin Andersson.

Les chercheurs ont longtemps essayé de trouver des moyens d'utiliser ces peptides dans des applications médicales, mais pour l'instant sans grand succès. Le problème est qu'ils se décomposent rapidement lorsqu'ils entrent en contact avec des fluides corporels tels que le sang. La présente étude décrit comment les chercheurs ont réussi à surmonter le problème grâce au développement d'un hydrogel nanostructuré, dans laquelle les peptides sont liés en permanence, créer un environnement protecteur.

« Le matériau est très prometteur. Il est inoffensif pour les propres cellules du corps et doux pour la peau. Dans nos mesures, l'effet protecteur de l'hydrogel sur les peptides antimicrobiens est clair :les peptides se dégradent beaucoup plus lentement lorsqu'ils y sont liés, " dit Edvin Blomstrand, doctorant au Département de Chimie et Génie Chimique de Chalmers, et l'un des principaux auteurs de l'article.

"Nous nous attendions à de bons résultats, mais nous avons été très positivement surpris de l'efficacité du matériau, " ajoute Martin Andersson.

Selon les chercheurs, ce nouveau matériau est le premier dispositif médical à utiliser avec succès des peptides antimicrobiens d'une manière cliniquement et commercialement viable. Il existe de nombreuses opportunités variées et prometteuses pour les applications cliniques.

La start-up Amferia fait passer la recherche du laboratoire au marché

Dans les années récentes, la recherche fondamentale sur l'hydrogel peptidique antimicrobien s'est déroulée parallèlement au développement commercial de l'innovation par l'intermédiaire de la société spin-off Amferia AB.

La société a été fondée en 2018 par Martin Andersson avec Saba Atefyekta et Anand Kumar Rajasekharan, qui ont tous deux soutenu leur thèse au département de chimie et de génie chimique de Chalmers.

Le matériel et l'idée, qui est actuellement développé comme un pansement antibactérien pour plaie, a suscité un intérêt dans le monde entier, attirant des investissements importants et recevant plusieurs prix. L'entreprise travaille intensément pour mettre le matériau sur le marché afin qu'il puisse profiter à la société dans son ensemble.

Avant que le nouveau matériau puisse bénéficier aux hôpitaux et aux patients, des études cliniques sont nécessaires, qui sont en cours. Un marquage CE du matériau devrait être achevé en 2022. De plus, la version pansement du nouveau matériau fait l'objet d'essais en soins vétérinaires, pour soigner les animaux. La société Amferia AB collabore déjà avec un certain nombre de cliniques vétérinaires en Europe où l'hydrogel est actuellement testé.

« Amferia a récemment conclu un partenariat stratégique avec le plus grand distributeur suédois de dispositifs médicaux et de diagnostic haut de gamme pour lancer conjointement ces produits de soin des plaies pour le marché vétérinaire suédois en 2021 », a déclaré Martin Andersson.

En savoir plus sur les peptides antimicrobiens et le nouveau matériau

Les propriétés bénéfiques des peptides antimicrobiens sont connues depuis quelques décennies, et des milliers de variétés différentes présentes dans le système immunitaire naturel des humains, des animaux et des plantes ont été découverts. Les chercheurs ont longtemps essayé d'imiter et d'utiliser leur fonction naturelle pour prévenir et traiter les infections sans avoir à utiliser les antibiotiques traditionnels. Cependant, parce que les peptides sont décomposés dès qu'ils entrent en contact avec du sang ou d'autres fluides corporels, l'utilisation clinique réussie s'est avérée insaisissable. Les chercheurs savaient que de nouvelles solutions intelligentes étaient nécessaires pour protéger le peptide de la dégradation. Il a été démontré que le nouveau matériau de l'étude fonctionne très bien, permettant aux peptides d'être appliqués directement sur les plaies et les blessures sur le corps, avec pour effet à la fois de prévenir et de traiter l'infection. Le matériau est également non toxique, il peut donc être utilisé directement sur la peau. Le potentiel de ce nouveau matériau se reflète également dans la flexibilité qu'il offre pour différents types de produits.

"Jusque là, nous avons principalement envisagé le matériau comme un pansement pour le soin des plaies, mais nous travaillons sur une nouvelle étude portant sur le potentiel d'un spray pour le soin des plaies, " dit Edvin Blomstrand.