Hydrogel peptide tăng cường hiệu quả của kháng sinh chống lại vi khuẩn kháng thuốc

Các nhà nghiên cứu tại Đại học Công nghệ Chalmers ở Thụy Điển đã phát hiện ra rằng vi khuẩn kháng thuốc có thể trở nên nhạy cảm với thuốc kháng sinh một lần nữa nếu phương pháp điều trị được kết hợp với vật liệu có chứa peptide kháng khuẩn. Nghiên cứu trong phòng thí nghiệm phát hiện ra rằng việc kết hợp thuốc kháng sinh với vật liệu làm tăng hiệu quả diệt khuẩn của chúng lên 64 lần và các đặc tính kháng khuẩn của chính vật liệu được tăng cường đáng kể.

Vật liệu có peptide kháng khuẩn

Vật liệu được thiết kế cho các ứng dụng y tế là một loại hydrogel được tạo ra đặc biệt với các peptide kháng khuẩn – các phân tử cũng là khối xây dựng của protein. Nó đã được các nhà nghiên cứu nghiên cứu trong nhiều năm và đã chứng minh được khả năng cao trong việc tiêu diệt nhiều loại vi khuẩn, bao gồm cả những loại vi khuẩn kháng kháng sinh.

Những phát hiện chính của nghiên cứu

• Hydrogel đã được thử nghiệm trên các nuôi cấy vi khuẩn với kháng sinh oxacillin và vancomycin.
• Hiệu quả lớn nhất được tìm thấy trong sự kết hợp của hydrogel với oxacillin chống lại MRSA (S. aureus kháng methicillin). Nồng độ oxacillin cần thiết để ức chế vi khuẩn giảm 64 lần, giúp hạ thấp xuống dưới ngưỡng kháng thuốc.
• Với vancomycin, tác dụng này mang tính cộng hợp nhưng không hiệp đồng.

Độ ổn định và thời gian tác dụng

Trước đây, peptide kháng khuẩn được kết hợp với kháng sinh trong dung dịch, nhưng chúng nhanh chóng mất hiệu quả khi tiếp xúc với dịch cơ thể, chẳng hạn như máu. Tuy nhiên, trong hydrogel, peptide trở nên ổn định hơn nhiều và có thể duy trì hoạt động trong vài ngày.

Ứng dụng tiềm năng

Hydrogel có thể được áp dụng tại chỗ, hạn chế tác động lên toàn bộ cơ thể. Các nhà nghiên cứu nhấn mạnh những lợi thế sau:

• Điều trị vết thương: Sử dụng vật liệu này có thể làm tăng hiệu quả của thuốc kháng sinh và giảm nhu cầu dùng thêm thuốc.
• Phòng ngừa nhiễm trùng: Hydrogel có thể được sử dụng để phòng ngừa nhiễm trùng sau phẫu thuật hoặc tại nhà như một miếng dán “thông minh”.
• Thú y và chăm sóc sức khỏe: Một loại băng hydrogel dùng cho thú y dự kiến sẽ ra mắt tại tám quốc gia châu Âu vào mùa thu năm nay. Việc phát triển để sử dụng cho con người đang được chấp thuận tại Hoa Kỳ và các nhà nghiên cứu hy vọng sản phẩm sẽ có mặt trên thị trường trong vòng một năm.

Cơ chế hoạt động và lợi ích

Peptide kháng khuẩn phá hủy màng tế bào vi khuẩn bằng cách tương tác với điện tích dương của peptide và điện tích âm của màng. Trước đây, hiệu ứng hiệp đồng với kháng sinh chỉ được chứng minh đối với peptide tự do, nhưng nghiên cứu của Chalmers là nghiên cứu đầu tiên cho thấy hiệu quả của peptide cố định trong vật liệu.

Tương lai của sự phát triển

Nghiên cứu đang được tiến hành với sự hợp tác của Amferia, đơn vị đang thương mại hóa kết quả. Ngoài việc điều trị vết thương, vật liệu này có thể được sử dụng trong lớp phủ cho các thiết bị y tế, giúp giảm thiểu nguy cơ nhiễm trùng khi chúng được đưa vào cơ thể.

Những phát hiện này mở ra triển vọng mới trong cuộc chiến chống lại các bệnh nhiễm trùng kháng thuốc kháng sinh, giúp cải thiện hiệu quả của các phương pháp điều trị tiêu chuẩn và giảm nguy cơ biến chứng.