新型噬菌体递送系统,选择性攻击有害细菌/病毒

【字体: 时间:2018年07月19日 来源:生物通

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  乔治亚理工学院领导的研究小组展示了一种新型递送技术,这是一种含有噬菌体的干燥、多孔微粒,在动物实验中,噬菌体涂层聚合物颗粒成功地治愈了感染肺炎的小鼠,并显著降低了囊性纤维化动物模型体内的细菌水平,未来,这项技术将与类似普通吸入器的装置配合向人体肺部输送干粉噬菌体。

  

噬菌体疗法是一种很有前途的抗生素替代疗法,因为它只会攻击特定病原体,不会损害人体正常细菌,更不会为多药耐药性提供滋生土壤。但是,治疗性噬菌体难以纯化,更难的是如何被输送至感染部位,特别是肺部病灶。

乔治亚理工学院领导的研究小组展示了一种新型递送技术,这是一种含有噬菌体的干燥、多孔微粒,在动物实验中,噬菌体涂层聚合物颗粒成功地治愈了感染肺炎的小鼠,并显著降低了囊性纤维化动物模型体内的细菌水平,未来,这项技术将与类似普通吸入器的装置配合向人体肺部输送干粉噬菌体。

7月16日的《Nature Biomedical Engineering》报道了这项研究。

“我们着手设计的的生物材料载体可以保持噬菌体的活性,同时以更均匀的方式将其深入肺部,这种方式是推动噬菌体疗法向前迈进的关键一步,”Andrés García教授说。

相比抗生素,噬菌体疗法越来越引人瞩目,特定噬菌体可以靶向例如铜绿假单胞菌等致病细菌,而不影响其他细菌。这些噬菌体的活性受限于宿主种群,一旦靶向细菌被消除了,噬菌体就会消失。

被噬菌体包裹的颗粒(红色);细菌(浅绿色);被噬菌体杀死的细菌(深绿色)

以前,研究人员曾采用喷雾器将噬菌体混合物输送到肺部,但这种方法对病人来说效率低,不方便。于是,García和他的同事开发了以可溶解缝线一样的聚合物材料制成的载体微粒,这些多孔颗粒足够大,因此可以避免被身体快速清除,但是他们非常轻,所以可以深入肺部。

“只需要在室温环境下孵育2周,噬菌体就可以固定在微粒上并保持很好的活性,”García说。“它们很好储存,当我们需要时,再将它们送入肺部。它们在小鼠肺部表现出良好的分布水平。”

囊性纤维化是一种常见的、限制生命的遗传疾病,影响许多器官,特别是频发的肺部感染,耐药型细菌性肺炎是威胁患者生命的重要挑战。“噬菌体疗法可以补充现有治疗,而不会恶化抗生素的耐药性。”

被噬菌体包覆的微粒是一种可生物降解的聚合材料,几天之内就可以在动物体内清除。目前,研究人员还未观察到细菌对这种疗法会发展出抵抗力的证据。

下一步,他们将在大型动物和经常患有肺部感染的人类体内测试这种微粒递送技术。

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原文检索:Inhaled bacteriophage-loaded polymeric microparticles ameliorate acute lung infections

(生物通:伍松)

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