علوم القطيف مقالات علمية في شتى المجالات العلمية
Nanotech improves cystic fibrosis antibiotic by 100,000-fold
(Provided by University of South Australia – مقدمة من جامعة جنوب أستراليا)
ملخص المقالة:
طورت جامعة جنوب أستراليا تقنية نانوية هي الأولى من نوعها في العالم ستغير حياة الآلاف من الأشخاص الذين يعيشون مع التليف الكيسي (في أستراليا، يصيب طفلًا واحدًا من بين كل 2500 طفل) ، وتحسن فعالية مضاد التليف الكيسي “توبراميسين” (Tobramycin) ، بما يصل إلى 100000 ضعف. وتستخدم التقنية الجديدة مادة نانوية حيوية لزيادة التوبراميسين للقضاء على العدوى في جرعتين فقط. وتمر التقنية حاليًا بتجارب ما قبل السريرية والمؤمل أن تكون في السوق في السنوات الخمس المقبلة.
( المقالة )
يمكن لتقنية النانو الأولى في العالم التي طورتها جامعة جنوب أستراليا أن تغير حياة الآلاف من الأشخاص الذين يعيشون مع التليف الكيسي كما يظهر أنها يمكن أن تحسن فعالية مضاد التليف الكيسي “توبراميسين” (Tobramycin) ، مما يزيد من فعاليته بما يصل إلى 100000 ضعف.
وتستخدم التكنولوجيا الجديدة مادة ذات بنية نانوية حيوية لزيادة التوبراميسين – المضاد الحيوي الموصوف لعلاج عدوى الرئة الزائفة الزنجارية [1] (Pseudomonas aeruginosa) المزمنة في الحالات الشديدة من التليف الكيسي – للقضاء على العدوى في جرعتين فقط.
وفي أستراليا، يصيب التليف الكيسي طفلًا واحدًا من بين كل 2500 طفل – أو طفل واحد يولد كل أربعة أيام – مما يتسبب في إعاقات شديدة في رئتي الشخص والمسالك الهوائية والجهاز الهضمي، ويؤدي إلى حبس البكتيريا وإلى تكرار العدوى. ويعد فشل الرئة السبب الرئيسي للوفاة للأشخاص المصابين بالتليف الكيسي.
ويقول فريق البحث في جامعة جنوب أستراليا والذي يضم البروفيسور كلايف بريستيدج، والدكتور نيكي توماس، ومرشح الدكتوراه تشيلسي ثورن، إن الاكتشاف يمكن أن يغير حياة الأشخاص المصابين بالتليف الكيسي.
ويقول ثورن: “التليف الكيسي هو مرض وراثي تدريجي يسبب التهابات رئوية مزمنة ومستمرة ويحد من قدرة الشخص على التنفس. ويسبب المرض مخاطًا سميكًا ولزجًا يسد المسالك الهوائية للشخص ويجذب الجراثيم والبكتيريا، مثل الزائفة الزنجارية، مما يؤدي إلى تكرار الالتهابات والانسداد. ويستخدم “توبراميسين” بشكل شائع لعلاج هذه الالتهابات ولكن استخدام المضادات الحيوية بشكل متزايد يفشل في إحداث أي فرق كبير في التهابات الرئة، مما يجعل المرضى يحتاجون إلى علاج بالمضادات الحيوية مدى الحياة يتم إعطاؤه كل شهر.
يعالج بحثنا بنجاح التهابات الرئة المتقدمة في زراعة الخلايا البشرية باستخدام توبراميسين المعزز بالنانو ويوضح كيف يمكنه القضاء على العدوى الخطيرة والمستمرة بعد جرعتين فقط. يمكن أن يكون هذا عاملًا حقيقيًا في تغيير قواعد اللعبة بالنسبة للأشخاص المصابين بالتليف الكيسي”.
وعزز الباحثون “توبراميسين” بمواد مستندة لجسيمات نانونية دهنية سائلة شفافة بيومترية، ذات بنية نانوية، واختبارها على نموذج التهاب في الرئتين جديد لعرض قدرتها الفريدة على اختراق سطح كثيفة من البكتيريا وقتل العدوى.
ويقول الدكتور نيكي توماس، المدعوم بزمالة منتصف المهنة من مجموعة مؤسسة أبحاث المستشفى، إن الاكتشاف يواصل المعركة العالمية للقضاء على الزائفة الزنجارية والوقاية منها.
“ويعمل ‘توبراميسي’ عن طريق تثبيط تخليق البكتيريا والتسبب في تلف غشاء الخلية. ومع ذلك ، نظرًا لأنه مضاد حيوي يعتمد على التركيز، فإن تحقيق تركيز عالٍ بما فيه الكفاية أمر بالغ الأهمية”، كما يقول الدكتور توماس.
ويتابع: “تعمل تقنيتنا على تحسين أداء ‘توبراميسين’ دون زيادة سمية الدواء، لذا فإن ما نقوم به هو علاج أكثر فاعلية وكفاءة للعدوى الرئوية المزمنة”.
وتدخل التكنولوجيا حاليًا في تجارب ما قبل السريرية والمؤمل أن تكون في السوق في السنوات الخمس المقبلة.
*تمت الترجمة بتصرف
المصدر:
https://phys.org/news/2021-05-nanotech-cystic-fibrosis-antibiotic-fold.html
لمزيد من المعلومات:
- تشلسي آر ثورن وآخرون، Tobramycin Liquid Crystal Nanoparticles Eradicate Cystic Fibrosis‐Related Pseudomonas aeruginosa Biofilms, Small (2021). DOI: 10.1002/smll.202100531
- تشلسي آر ثورن وآخرون، Protective Liquid Crystal Nanoparticles for Targeted Delivery of PslG: A Biofilm Dispersing Enzyme, ACS Infectious Diseases (2021). DOI: 10.1021/acsinfecdis.1c00014
الهوامش:
[1] الزائفة الزنجارية هي بكتيريا مغلفة شائعة، سالبة الجرام، هوائية اختيارية، على شكل قضيب يمكن أن تسبب المرض في النباتات والحيوانات، بما في ذلك البشر. ويكيبيديا.