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Gli impianti antibatterici affrontano la farmacoresistenza

I microrganismi che formano biofilm sono un problema crescente, soprattutto in campo sanitario. Uno studio europeo ha affrontato questo problema utilizzando protesi mediche rivestite, contenenti speciali materiali antibatterici.
Gli impianti antibatterici affrontano la farmacoresistenza
L’infezione associata ai biomateriali (biomaterial-associated infection, BAI) nei dispositivi medicali impiantabili è causata dalla formazione di biofilm per lo più da Staphylococcus aureus e Stafilococchi coagulasi-negativi. La BAI è molto difficile da trattare con gli antibiotici e sono urgentemente necessari approcci alternativi per combattere questo tipo di infezione.

Il progetto BALI (Biofilm alliance), finanziato dall’UE, ha prodotto dei peptidi sintetici antimicrobici e anti-biofilm (SAAP, synthetic antimicrobial and anti-biofilm peptides) e un rivestimento con matrice di incapsulamento polimero-lipide (PLEX, polymer-lipid encapsulation matrix), allo scopo di prevenire l’infezione associata ai biomateriali. Inoltre, è stato sviluppato un sistema di rilascio per l’applicazione del rivestimento sulla superficie dei biomateriali.

I ricercatori hanno utilizzato il peptide sintetico OP-145 (un potente composto antinfiammatorio, antimicrobico e anti-biofilm) per derivare altri peptidi candidati. Anche le proteine umane antimicrobiche (trombocidina-1 e LL-37) sono servite come modelli di partenza per la sintesi di peptidi di seconda generazione. Il team ha selezionato dei peptidi con un miglioramento nell’attività in soluzione salina tamponata e ha successivamente raggruppato il plasma umano.

La chiave per l’efficacia dei SAAP, al contrario degli antibiotici, è data dalla loro molteplice modalità d’azione. Prima della capacità di prevenire la formazione di biofilm, è doveroso considerare la loro intensa attività antinfiammatoria. Anche gli esperimenti in vitro hanno mostrato che OP-145 agisce sull’integrità delle membrane sia batteriche che mammifere con comportamento di detergente.

Il peptide SAAP-148 di seconda generazione è il composto più promettente ottenuto grazie alla ricerca del progetto BALI. È stato messo insieme un pacchetto di dati di tossicità per un ulteriore sviluppo clinico del peptide SAAP-148.

Per ottenere il rilascio controllato dei SAAP, gli scienziati hanno sviluppato la piattaforma di rilascio mirato di farmaci basata su polimeri e lipidi PolyPid. A seguito di un’ampia ottimizzazione per renderla adatta ai rivestimenti, è stata utilizzata con successo per ricoprire impianti in vari modelli animali.

La diffusione del successo relativo al progetto BALI include sette articoli su riviste specializzate, con altri dieci articoli in fase di revisione, nonché 57 abstract e presentazioni orali o su manifesti. Inoltre, la ricerca è stata al centro di quattro interviste radiofoniche e 17 articoli di stampa popolare.

Il consorzio prevede che oltre a prevenire la formazione dei biofilm, questo approccio ridurrà anche lo sviluppo della resistenza antimicrobica. Infine, le aspettative riguardano la possibile identificazione di altri candidati più efficaci come modelli molecolari, aumentando le probabilità di sviluppare antimicrobici ancora più efficaci. Si attende che il metodo del progetto BALI riduca i rischi di infezione, come anche i costi operativi e di ospedalizzazione, nonostante il crescente numero di operazioni per la sostituzione dell’anca.

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Argomenti

Life Sciences

Keywords

Impianto anti-batterico, biofilm, microrganismi, BALI, SAAP, PLEX, rivestimento, OP-145