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Le plastique recyclé transformé en «nanofibres» pour attaquer les infections fongiques

Les scientifiques affirment avoir réalisé une «percée dans le domaine de la nanomédecine» en créant des «nanofibres antifongiques» à partir de matières plastiques recyclées capables de cibler et d'attaquer des infections fongiques spécifiques. C'est selon une étude publiée dans la revue Communications Nature.

Des chercheurs de l’International Business Machines Corporation (IBM), basée aux États-Unis, et de l’Institut de bioingénierie et de nanotechnologie (IBN) de Singapour ont déclaré avoir créé cette technologie en convertissant des matières plastiques telles que le polyéthylène téréphtalate (PET) bouteilles - en matières biocompatibles non toxiques agissant comme "agents antifongiques".

Les infections fongiques sont extrêmement répandues dans le monde entier et couvrent un grand nombre de conditions. Les infections fongiques légères comprennent le pied d'athlète, une éruption cutanée ou une maladie respiratoire légère. Mais d'autres infections fongiques, telles que la pneumonie fongique ou l'infection sanguine, peuvent être graves.

Selon les chercheurs, une personne est plus susceptible de développer une infection fongique si elle possède un système immunitaire altéré suite à un traitement antibiotique ou si elle souffre de maladies telles que le VIH / SIDA ou le cancer.

Bien qu'il existe des médicaments antifongiques disponibles pour traiter ces infections, il existe un problème de résistance aux médicaments.

Les enquêteurs expliquent que les antifongiques traditionnels agissent en essayant d'entrer dans les cellules pour attaquer l'infection. Cependant, les médicaments ont du mal à cibler et à traverser la paroi membranaire des champignons.

Ils notent également que les champignons sont similaires aux cellules de mammifères en termes de métabolisme. Cela signifie que les médicaments antifongiques actuellement utilisés ont du mal à déterminer la différence entre les cellules infectées et les cellules saines.

Compte tenu de ces facteurs, les enquêteurs ont cherché à mettre au point un nouvel agent antifongique capable de lutter contre la résistance aux médicaments.

Comment fonctionne la technologie?

Les scientifiques ont transformé le PET en molécules antifongiques complètement nouvelles en utilisant un processus de liaison hydrogène qui les fait s'auto-assembler.

Les chercheurs expliquent que la combinaison de ces molécules est "comme un velcro moléculaire semblable à un polymère pour former des nanofibres". Ils notent que ce processus est important car les agents antifongiques ne fonctionnent que dans leur «forme de fibre ou de type polymère».

Expliquant comment fonctionnent les agents, ou "nanofibres", les chercheurs disent qu'ils possèdent une charge positive capable de cibler spécifiquement une membrane fongique chargée négativement et de s'y attacher seule par "interaction électrostatique".

Le Dr Yi Yan Yang, de l'IBN et responsable de l'étude, déclare:

"La capacité de ces molécules à s’auto-assembler en nanofibres est importante car, contrairement aux molécules discrètes, les fibres augmentent la concentration locale des charges cationiques et de la masse composée.

Cela facilite le ciblage de la membrane fongique et sa lyse ultérieure, permettant aux champignons d'être détruits à de faibles concentrations. "

Les nanofibres «ont réussi à éradiquer les champignons»

L'assemblage des nanofibres antifongiques a été simulé afin de prédire quelles structures différentes pourraient détruire les champignons.

À partir de cela, les chercheurs ont constaté que la concentration la plus faible qui empêche la croissance visible des champignons - connue sous le nom de concentration minimale inhibitrice (CMI) - s'est révélée la plus efficace contre diverses infections fongiques.

Des recherches plus poussées ont révélé que les nanofibres effaçaient 99,9% des Candida Albicans (C. albicans) - un champignon responsable d’infections orales et génitales chez l’homme, ainsi que la troisième infection du sang la plus répandue aux États-Unis.

Les champignons ont été éradiqués après 1 heure d'incubation et n'ont montré aucun signe de résistance après 11 traitements.

En comparant ces résultats aux antifongiques traditionnels, les chercheurs notent que les thérapies traditionnelles ont développé une résistance après 6 heures et n’ont pu supprimer que la croissance fongique supplémentaire.

D'autres études ont également porté sur l'activité des nanofibres dans les modèles de souris. Ceci a été fait en utilisant un C. albicans infection par biofilm liée à l'utilisation de lentilles de contact.

Les chercheurs ont découvert que les nanofibres étaient capables de réduire significativement le nombre de champignons, empêchaient une nouvelle croissance structurelle des champignons dans la cornée et diminuaient l'inflammation dans l'?il.

Jackie Y. Ying, directrice exécutive d'IBN, commente les résultats:

"Un des principaux objectifs des efforts de recherche en nanomédecine d'IBN est la mise au point de nouveaux polymères et matériaux pour un traitement et une prévention plus efficaces de diverses maladies.

Notre dernière percée avec IBM nous permet de cibler et d'éradiquer spécifiquement les souches de champignons et les biofilms fongiques résistants aux médicaments et sensibles aux médicaments, sans nuire aux cellules saines environnantes. "

Plus tôt cette année, Nouvelles médicales aujourd'hui rapporté sur une étude détaillant la découverte d'un nouveau type de commutateur génique trouvé dans C. albicans.

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