Dans la bataille évolutive sans cesse croissante contre les bactéries résistantes aux médicaments, les humains pourraient bientôt avoir une longueur d'avance grâce à l'adaptation, nanothérapie activée par la lumière développée par des chercheurs de l'Université du Colorado Boulder.

Les bactéries résistantes aux antibiotiques telles que Salmonelle, E. Coli et Staphylocoque infecter quelque 2 millions de personnes et en tuer au moins 23, 000 personnes aux États-Unis chaque année. Les efforts pour contrecarrer ces soi-disant "superbugs" ont toujours échoué en raison de la capacité de la bactérie à s'adapter rapidement et à développer une immunité aux antibiotiques courants tels que la pénicilline.

Nouvelle recherche de CU-Boulder, cependant, suggère que la solution à ce grand problème mondial pourrait être de penser petit, très petit.

Dans les résultats publiés aujourd'hui dans la revue Matériaux naturels , des chercheurs du Département de génie chimique et biologique et de l'Institut BioFrontiers décrivent de nouvelles nanoparticules thérapeutiques activées par la lumière appelées « points quantiques ». Les points, qui sont environ 20, 000 fois plus petit qu'un cheveu humain et ressemblent aux minuscules semi-conducteurs utilisés dans l'électronique grand public, tué avec succès 92 pour cent des cellules bactériennes résistantes aux médicaments dans une culture cultivée en laboratoire.

"En réduisant ces semi-conducteurs à l'échelle nanométrique, nous sommes capables de créer des interactions très spécifiques au sein de l'environnement cellulaire qui ne ciblent que l'infection, " dit Prashant Nagpal, professeur adjoint au Département de génie chimique et biologique de CU-Boulder et auteur principal de l'étude.

Des recherches antérieures ont montré que les nanoparticules métalliques, créées à partir d'or et d'argent, parmi d'autres métaux - peut être efficace pour lutter contre les infections résistantes aux antibiotiques, mais peut également endommager sans discernement les cellules environnantes.

Les points quantiques, cependant, peuvent être adaptés à des infections particulières grâce à leurs propriétés activées par la lumière. Les points restent inactifs dans l'obscurité, mais peuvent être activés sur commande en les exposant à la lumière, permettant aux chercheurs de modifier la longueur d'onde afin d'altérer et de tuer les cellules infectées.

"Alors que nous pouvons toujours compter sur ces superbactéries pour adapter et combattre la thérapie, nous pouvons rapidement adapter ces points quantiques pour proposer une nouvelle thérapie et donc riposter plus rapidement dans cette course évolutive, " dit Nagpal.

La spécificité de cette innovation peut aider à réduire ou éliminer les effets secondaires potentiels d'autres méthodes de traitement, ainsi que de fournir une voie à suivre pour le développement futur et les essais cliniques.

"Les antibiotiques ne sont pas seulement un traitement de base pour les infections bactériennes, mais aussi le VIH et le cancer, " a déclaré Anushree Chatterjee, professeur adjoint au Département de génie chimique et biologique de CU-Boulder et auteur principal de l'étude. "L'échec à développer des traitements efficaces pour les souches résistantes aux médicaments n'est pas une option, et c'est ce que cette technologie se rapproche le plus de la résolution."

Nagpal et Chatterjee sont les co-fondateurs de PRAAN Biosciences, Inc., un rocher, Une startup basée au Colorado qui peut séquencer des profils génétiques à l'aide d'une seule molécule, technologie qui peut aider au diagnostic et au traitement des souches de superbactéries. Les auteurs ont déposé un brevet sur la nouvelle technologie des points quantiques.