Des chercheurs ont inventé un matériau nano-fin anti-superbactéries qui pourrait un jour être intégré dans des pansements et des implants pour prévenir ou guérir les infections bactériennes.
L'innovation, qui a fait l'objet d'essais précliniques avancés, est efficace contre un large éventail de cellules bactériennes résistantes aux médicaments, y compris le « staphylocoque doré », communément appelé superbactérie.
La résistance aux antibiotiques constitue une menace majeure pour la santé mondiale, causant environ 700 000 décès par an, un chiffre qui pourrait atteindre 10 millions de décès par an d'ici 2050 sans le développement de nouvelles thérapies antibactériennes.
La nouvelle étude menée par l'Université RMIT et l'Université d'Australie du Sud (UniSA) a testé la nanotechnologie à base de phosphore noir en tant que traitement avancé des infections et thérapeutique de cicatrisation des plaies.
Résultats publiés dans Advanced Therapeutics montrez qu'il a traité efficacement les infections, tuant plus de 99 % des bactéries, sans endommager les autres cellules dans les modèles biologiques.
Le traitement a obtenu des résultats comparables à ceux d'un antibiotique en éliminant l'infection et en accélérant la guérison, avec des plaies refermées de 80 % en sept jours.
La nanotechnologie anti-superbactéries développée au niveau international par le RMIT a été rigoureusement testée lors d'essais précliniques menés par des experts en cicatrisation de l'UniSA. RMIT a demandé une protection par brevet pour les flocons de phosphore noir, y compris son utilisation dans des formulations cicatrisantes, y compris des gels.
Le professeur Sumeet Walia, co-chercheur principal du RMIT, a déclaré que l'étude montrait comment leur innovation permettait une action antimicrobienne rapide, puis s'auto-décomposait une fois la menace d'infection éliminée.
"La beauté de notre innovation est qu'il ne s'agit pas simplement d'un revêtement :elle peut en fait être intégrée dans les matériaux courants dont sont faits les appareils, ainsi que dans le plastique et les gels, pour les rendre antimicrobiens", a déclaré Walia de l'école d'ingénierie du RMIT.
Une étude précédente menée par RMIT a révélé que le phosphore noir était efficace pour tuer les microbes lorsqu'il était répandu en couches nanofines sur des surfaces utilisées pour fabriquer des pansements et des implants tels que le coton et le titane, ou intégré dans des plastiques utilisés dans des instruments médicaux.
Le phosphore noir est la forme la plus stable du phosphore (un minéral naturellement présent dans de nombreux aliments) et, sous une forme ultra fine, se dégrade facilement avec l'oxygène, ce qui le rend idéal pour tuer les microbes.
"Au fur et à mesure que le nanomatériau se décompose, sa surface réagit avec l'atmosphère pour produire ce que l'on appelle des espèces réactives de l'oxygène. Ces espèces aident finalement en déchirant les cellules bactériennes", a expliqué Walia.
La nouvelle étude a testé l'efficacité de flocons nanofins de phosphore noir contre cinq souches bactériennes courantes, dont E. coli et le staphylocoque doré résistant aux médicaments.
"Notre nanotechnologie antimicrobienne a rapidement détruit plus de 99 % des cellules bactériennes, soit bien plus que les traitements couramment utilisés aujourd'hui pour traiter les infections."
Le co-chercheur principal, le Dr Aaron Elbourne du RMIT, a déclaré que les professionnels de la santé du monde entier avaient désespérément besoin de nouveaux traitements pour surmonter le problème de la résistance aux antibiotiques.
"Les superbactéries - les agents pathogènes résistants aux antibiotiques - sont responsables d'énormes problèmes de santé et, à mesure que la résistance aux médicaments augmente, notre capacité à traiter ces infections devient de plus en plus difficile", a déclaré Elbourne, chercheur principal à l'École des sciences du RMIT.
"Si nous pouvons faire de notre invention une réalité commerciale en milieu clinique, ces superbactéries du monde entier ne sauraient pas ce qui les a frappées."
Le chercheur principal de l'UniSA, le Dr Zlatko Kopecki, et son équipe ont réalisé des essais précliniques pour montrer comment l'application topique quotidienne de nanoflacons de phosphore noir réduisait considérablement l'infection.
"C'est passionnant car le traitement était comparable à l'antibiotique ciprofloxacine pour éradiquer l'infection des plaies et a entraîné une guérison accélérée, avec des plaies refermées de 80 % en sept jours", a déclaré le Dr Kopecki.
Le Dr Kopecki, qui est également membre de la Channel 7 Children's Research Foundation sur les infections des plaies infantiles, a déclaré que les traitements antibiotiques se raréfient.
"Nous devons de toute urgence développer de nouvelles approches alternatives non antibiotiques pour traiter et gérer l'infection des plaies", a-t-il déclaré.
"Le phosphore noir semble avoir fait mouche et nous sommes impatients de voir la traduction de cette recherche vers le traitement clinique des plaies chroniques."
L'équipe souhaite collaborer avec des partenaires industriels potentiels pour développer et prototyper la technologie.
Plus d'informations : Emmeline P. Virgo et al, Les nanoflakes de phosphore noir en couches réduisent la charge bactérienne et améliorent la cicatrisation des plaies infectées par les souris, Thérapeutiques avancées (2023). DOI : 10.1002/adtp.202300235
Fourni par l'Université RMIT
