Un nouveau type de polymère cherche et détruit la super-punaise SARM et laisse les cellules saines seules

De nouveaux types de polymères peuvent rechercher et détruire des bactéries résistantes aux antibiotiques, y compris le SARM (Staphylococcus aureus résistant à la méticilline) en quoi les scientifiques d’IBM et de l’Institut de bioingénierie et de nanotechnologie décrivent "percée de la nanomédecine". Ils ont publié leur rapport en Chimie de la nature
La nanomédecine est l'application médicale de la nanotechnologie. La nanotechnologie, également appelée nanotechnologie, est l'étude de la manipulation de la matière à l'échelle moléculaire ou atomique. Un polymère est l'un des nombreux composés naturels et synthétiques de poids moléculaire anormalement élevé - ils consistent en des millions d'unités liées répétées, chacune étant une molécule assez légère et simple.
Les scientifiques expliquent que ces nanostructures sont attirées par les cellules infectées comme un aimant. Ils rentrent chez eux avec des bactéries résistantes et les détruisent sans nuire aux cellules saines - ils sont sélectifs. Les nanostructures traversent la paroi cellulaire et la membrane de la bactérie, ce que la plupart des antibiotiques traditionnels ne font pas. Cette avancée a été réalisée en appliquant les principes utilisés dans la fabrication des semi-conducteurs.
Le terme SARM (Staphylococcus aureus résistant à la méticilline) est utilisé pour décrire certaines souches de bactéries, Staphylococcus aureus, qui résistent à plusieurs antibiotiques, y compris la méthicilline. Staphylococcus aureus vit à la surface de la peau humaine et à l'intérieur du nez. Habituellement, il est inoffensif et la plupart des transporteurs n’ont aucune idée de ce qu’ils ont. Il se propage facilement de personne à personne avec le contact.
Staphylococcus aureus devient un problème si elle pénètre dans le corps par une coupure ou une blessure. Le système immunitaire de la plupart des individus en bonne santé Staphylococcus aureus l'infection et au plus des symptômes légers. Cependant, les personnes dont le système immunitaire est affaibli peuvent développer des complications plus graves - elles peuvent développer des furoncles, des abcès, un impétigo, des plaies septiques, des problèmes de valve cardiaque et un syndrome de choc toxique. Pour ceux dont le système immunitaire est affaibli, de telles infections peuvent mettre la vie en danger. Le problème avec le SARM est qu’il résiste à la plupart des antibiotiques normalement utilisés pour traiter efficacement Staphylococcus aureus les infections
Selon les National Institutes of Health (NIH), États-Unis, le SARM a provoqué près de 95 000 infections aux États-Unis en 2005, en lien avec près de 19 000 décès liés à des séjours à l'hôpital.
Le SARM pose deux défis:

• La résistance aux médicaments - le microorganisme peut évoluer pour résister efficacement aux antibiotiques; les traitements actuels n'endommagent pas la paroi cellulaire et la membrane de la bactérie.
• Dosage - afin de tuer de telles infections avec des antibiotiques traditionnels, la dose doit être tellement élevée que les globules rouges sains sont également détruits.

Dr. James Hedrick, scientifique de matériaux organiques avancés, IBM Research - Almaden, a déclaré:

"Le nombre de bactéries dans la paume de la main dépasse la population humaine totale. Avec cette découverte, nous avons pu tirer parti de décennies de développement de matériaux traditionnellement utilisés pour les technologies des semi-conducteurs afin de créer un tout nouveau mécanisme et efficace. "

Ces nanostructures biodégradables pourraient être administrées par injection ou par voie topique (sur la peau). Ils pourraient être appliqués aux produits de consommation qui touchent la peau, tels que les savons, les désinfectants pour les mains et les déodorants. Ils pourraient être utilisés pour soigner les plaies, traiter la tuberculose (tuberculose) et d'autres infections pulmonaires, expliquent les auteurs.
Dr. Yiyan Yang, chef de groupe, Institut de bioingénierie et de nanotechnologie, Singapour, a déclaré:

«En utilisant nos nouvelles nanostructures, nous pouvons offrir une solution thérapeutique viable pour le traitement du SARM et d’autres maladies infectieuses. Cette découverte passionnante intègre efficacement nos capacités en sciences biomédicales et en recherche sur les matériaux pour résoudre les problèmes clés de l’administration de médicaments conventionnels.

Comment fonctionnent ces polymères?

Notre système immunitaire est conçu pour lutter contre les substances nocives. Cependant, pour un certain nombre de raisons, plusieurs antibiotiques conventionnels actuellement disponibles sont soit rejetés par l'organisme, soit donnent de mauvais résultats contre les bactéries résistantes aux médicaments.

IBM Research et l'Institute of Bioengineering and Nanotechnology ont mis au point des agents antimicrobiens conçus pour cibler spécifiquement une zone infectée, ce qui permet de délivrer le médicament directement dans le système sanguin (de manière systémique).
Dès que les polymères touchent l'eau ou le corps humain, ils s'auto-assemblent en une nouvelle structure polymère conçue pour cibler spécifiquement les membranes bactériennes basées sur l'interaction électrostatique - elles traversent la membrane cellulaire et les parois, empêchant les bactéries développer une résistance à ces nanoparticules.
Les nouvelles structures polymères ne détruisent que les zones infectées, laissant seules les zones saines, en particulier les globules rouges. Les globules rouges transportent l'oxygène vital dans le corps.
Ces substances sont biodégradables, elles ne s'accumulent pas dans les organes, mais sont éliminées du corps.
"Nanostructures biodégradables avec lyse sélective des membranes microbiennes"
Fredrik Nederberg, Ying Zhang, Jeremy P. Tan, Kaijin Xu, Huaying Wang, Chuan Yang, Shujun Gao, Xin Dong Guo, Kazuki Fukushima, Lanjuan Li, James L. Hedrick et Yi-Yan Yang.
Chimie de la nature 2011. DOI: 10.1038 / nchem.1012
Ecrit par Christian Nordqvist