Наночастицы, активируемые светом, эффективны против устойчивых к антибиотикам «супербактерий»

Исследователи из Университета Колорадо в Боулдере разработали адаптивную светоактивируемую нанотерапию для борьбы с устойчивыми к антибиотикам бактериями.

Такие бактерии, как Salmonella, E. Coli и Staphylococcus, ежегодно заражают около 2 миллионов и убивают не менее 23 000 человек в США. Их способность быстро адаптироваться делает обычные антибиотики, например пенициллин, неэффективными.

В новом исследовании, опубликованном в журнале Nature Materials, описаны терапевтические наночастицы — «квантовые точки». Эти точки, размером примерно в 20 000 раз меньше человеческого волоса, напоминают полупроводники из электроники.

В эксперименте квантовые точки уничтожили 92% клеток устойчивых бактерий в лабораторной культуре.

«Уменьшая эти полупроводники до наноразмеров, мы создаем высокоспецифичные взаимодействия в клеточной среде, которые нацелены только на инфекцию», — пояснил старший автор работы Прашант Нагпал.

В отличие от металлических наночастиц (золото, серебро), которые могут повреждать и здоровые клетки, квантовые точки можно «настроить» на конкретную инфекцию благодаря их светоактивируемым свойствам. В темноте они неактивны, но активируются светом определенной длины волны, что позволяет уничтожать зараженные клетки.

«Пока супербактерии адаптируются к терапии, мы можем быстро модифицировать квантовые точки, чтобы создать новое лечение и выиграть эту эволюционную гонку», — сказал Нагпал.

Эта специфичность может снизить побочные эффекты и открыть путь для клинических испытаний.

«Неспособность создать эффективные методы лечения устойчивых штаммов — не вариант, и эта технология приближает нас к решению», — отметила соавтор исследования Анушри Чаттерджи.

Авторы подали патент на новую технологию. Нагпал и Чаттерджи являются сооснователями стартапа PRAAN Biosciences, Inc., который занимается генетическим профилированием для диагностики и лечения супербактерий.