IBM hjälper till att vända PET-plastflaskor till kraftfulla svampdroger

I en samarbetsstudie, ett team av forskare vid Singapores institut för bioteknik och nanoteknologi (IBN) och ett team på IBM Research Lab i Almaden, Calif. (IBM) har utvecklat ett nytt läkemedel som kan revolutionera hur svampinfektioner behandlas.

År 2010 kostar svampinfektioner 3 miljarder dollar för att behandlas över hela världen. Antalet förväntas öka till 6 miljarder dollar år 2014. Ökningen beror på en ständigt växande befolkning av immunkompromitterade patienter som har sjukdomar som hiv eller cancer.

advertisementAdvertisement

Lär dig om det förändrade ansiktet på hiv »

Växande drogresistens

" För närvarande har vi ett mycket begränsat antal svampmedel ", sa ledforskare Dr Yi Yan Yang på IBN i en intervju med Healthline. "De flesta antifungala läkemedel i kliniken dödar inte svampen, de undertrycker bara sin tillväxt. Det är därför, när miljön är lämplig, kommer svampinfektionen att komma tillbaka igen. ”

Det är inte det enda problemet med nuvarande behandlingar. Som med bakterier och antibiotika utvecklar svampar resistens mot antifungala läkemedel, vilket kräver högre och högre doser av läkemedlet för att döda dessa infektioner.

Annons

Detta sätter patienten i fara eftersom dagens svampdödande läkemedel har svårt att berätta för skillnaden mellan svampceller och friska humana celler, så höga doser av drogerna kan skada patientens njurar och blodkroppar.

Lär symptom på njurstenar

AnnonsAdvertisement

En ny riktning mot attack

Den nya läkemedelskandidaten löser många av problemen med dagens antifungala läkemedel.

Yangs lag gjorde en förening som självmonterar i små, korta nanofibrer. Med hjälp av en elektrostatisk laddning riktar fibrerna motsatt laddade cellmembran av invaderande svampar. Nanofibrerna tränger in i svampcellens membran, vilket gör att membranet brister och dödar invaderaren.

"Våra nanostrukturer kan faktiskt döda svampcellerna istället för att bara undertrycka cellernas tillväxt", sa Yang. "Eftersom vår antifungala verkan är genom att störa membranet i svampcellerna, kan svampcellerna inte utveckla läkemedelsresistens. "

Och på grund av nanofibers elektrostatiska laddning kommer läkemedlet inte att skada djurceller. Membranerna i djurceller har en neutral laddning vilket innebär att positiva och negativt laddade molekyler inte kan interagera med dem. Så de nya läkemedelsmålen svampar medan de bara lämnar friska humana celler.

I svampcellerna i laboratoriet kunde de nya nanofibrerna förstöra mer än 99,9 procent av cellerna på bara en timme. Svampen utvecklade inte något motstånd mot det nya läkemedlet, även efter elva behandlingar.

AnnonsAdvertisement

Vid möss med svampinfektioner behandlade nanofibrerna framgångsrikt infektionerna utan några toxiska biverkningar.

Som jämförelse förstörde Fluoconazol, ett gemensamt antifungalt läkemedel, inte svamparna, men förhindrade att infektionen växte ytterligare. Svamparna utvecklade också resistens mot Fluconazol efter endast sex behandlingar.

Läs mer om svampinfektioner

Annons

Grön medicin

För att skapa sitt läkemedel använde teamet polyetylentereftalat (PET), som vanligtvis används för att tillverka plastflaskor. Amerikaner ensam kasta bort mer än 35 miljarder plastflaskor om året. PET är en billig och riklig källa till råmaterial, till skillnad från de sällsynta föreningar från vilka många dyra läkemedel tillverkas idag.

"Vi utvecklade detta svampdödande medel från återvunnen PET-plast, så kostnaden för produktion av denna medicinering kan vara mycket låg," sa Yang. "Det är också ganska grönt eftersom vi använder den återvunna plasten för mänskliga medicinska tillämpningar. Vi är verkligen ganska glada. "

AnnonsAdvertisement

Just nu är läkemedlet på grundforskningsstadiet. För att göra det till patienter kommer läkemedlet att behöva en sponsor för att ta det genom kliniska prövningar.

Yang är hoppfullt att ett läkemedelsföretag ser potentialen i sin uppfinning. "Vi väljer ett partnerskap med läkemedelsföretag för att vidareutveckla vår forskning, säger Yang.

Relaterat Nyheter: Nytt snabbt blodprov berättar om infektion är viral eller bakteriell »