Il existe un besoin urgent de meilleures méthodes pour traiter les infections bactériennes dans la course entre le développement de nouveaux antibiotiques et l'émergence de bactéries résistantes aux médicaments.
Présentement, la résistance aux antimicrobiens est responsable de 23, 000 décès par an aux États-Unis et 700, 000 morts dans le monde. Une étude de Wellcome Trust 2016 a prédit que le taux actuel d'émergence de nouvelles souches virulentes dépassera le taux d'approbation de la Food and Drug Administration des États-Unis pour les nouveaux agents antimicrobiens d'ici 2050, ce qui signifie que les décès dus aux souches résistantes aux antimicrobiens dépasseront les décès dus au cancer.
Le chercheur de l'Université du Minnesota, Hongbo Pang, a aidé à découvrir le premier exemple d'une thérapie génique efficace contre les infections bactériennes mortelles en utilisant un nanothérapeutique pour délivrer un ARN interférent court (siARN) qui cible les cellules du système immunitaire. Cette recherche, publié dans la revue Communication Nature , a été menée par une équipe de l'Université du Minnesota; Université de Californie, San Diego (UCSD); Institut de découverte médicale de Sanford Burnham (SBMDI); et le Korea Advanced Institute of Science and Technology (KAIST).
« Cette étude démontre parfaitement le grand potentiel des nanotechnologies ciblées dans le traitement de diverses maladies humaines, " dit Pang, professeur adjoint au Collège de pharmacie de l'Université du Minnesota.
« C'est un très bon exemple de recherche convergente, " a déclaré Michael Sailor de l'Université de Californie, San Diego. "Pour faire fonctionner ce concept, nous devions combiner notre expertise en nanomatériaux à l'UCSD et l'expertise en biologie membranaire et cellulaire du KAIST avec les peptides et les modèles de maladies développés par nos collaborateurs biomédicaux du SBMDI et de l'UMN.
L'équipe de recherche a exploré davantage la thérapie génique, une approche sous-utilisée pour lutter contre les infections bactériennes et renforcer le système immunitaire du corps. Les thérapies géniques siRNA sont capables d'améliorer la capacité de certaines cellules immunitaires innées à attaquer les bactéries tout en arrêtant la réponse inflammatoire du système immunitaire qui peut interférer avec la récupération.
Avec ce traitement, l'espoir est un large éventail d'infections bactériennes, y compris les souches émergentes, peut être attaqué. Bien que l'administration d'ARNsi dans le corps soit notoirement difficile, l'étude a révélé que la thérapie par siRNA produisait un rétablissement complet d'une infection bactérienne mortelle en sauvant 100 pour cent des souris infectées par une dose mortelle de Staph. pneumonie aureus.
"Un court brin de peptide peut reconnaître les macrophages, un type important de cellules immunitaires, sélectivement dans le site d'infection, " a ajouté Pang. "En combinaison avec un nanomatériau d'avantages uniques en tant que transporteurs de médicaments, nous pourrions fournir efficacement des thérapies géniques là où elles sont nécessaires, et parvenir à un rétablissement complet d'une infection bactérienne mortelle."
L'équipe de recherche a incorporé trois caractéristiques dans sa conception de nanoparticules :
Selon Pang, l'étude est le premier exemple d'une thérapie génique efficace pour les infections bactériennes mortelles, à l'aide d'un nanothérapeutique pour délivrer des siARN aux cellules macrophages cibles. L'équipe de recherche, pour la première fois, ont démontré que la thérapeutique siRNA peut générer une guérison complète d'une infection bactérienne mortelle.
