Ricercatori presso la Chalmers University of Technology, Svezia, hanno sviluppato un nuovo materiale che previene le infezioni nelle ferite, un idrogel appositamente progettato che agisce contro tutti i tipi di batteri, compresi i ceppi resistenti agli antibiotici. Il nuovo materiale offre grandi speranze per combattere un problema globale in crescita.

L'Organizzazione Mondiale della Sanità descrive i batteri resistenti agli antibiotici come una delle più grandi minacce per la salute globale. Affrontare il problema richiede un cambiamento nel modo in cui utilizziamo gli antibiotici, e nuovo, devono essere sviluppate tecnologie mediche sostenibili.

"Dopo aver testato il nostro nuovo idrogel su diversi tipi di batteri, abbiamo osservato un alto livello di efficacia, anche contro quelli che sono diventati resistenti agli antibiotici, "dice Martin Anderson, capo ricerca per lo studio e professore presso il Dipartimento di Chimica e Ingegneria Chimica presso la Chalmers University of Technology.

La ricerca e lo sviluppo del materiale sono in corso da molti anni presso il gruppo di Martin Andersson a Chalmers, crescendo di portata lungo la strada, con particolare attenzione alle possibilità di cura delle ferite. Ora, i risultati sono pubblicati come articolo scientifico sulla rivista Scienza e ingegneria dei biomateriali ACS.

Lo scopo principale degli studi finora è stato quello di esplorare nuove soluzioni di tecnologia medica per ridurre l'uso di antibiotici sistemici. I batteri resistenti causano quella che viene definita infezione acquisita in ospedale, una condizione pericolosa per la vita e la cui incidenza è in aumento in tutto il mondo.

Imitare il sistema immunitario naturale

Il principio attivo del nuovo materiale battericida è costituito da peptidi antimicrobici, piccole proteine ​​che si trovano naturalmente nel sistema immunitario.

"Con questi tipi di peptidi, c'è un rischio molto basso che i batteri sviluppino resistenza contro di loro, poiché colpiscono solo la membrana più esterna dei batteri. Questa è forse la ragione principale per cui è così interessante lavorare con loro, "dice Martin Anderson.

I ricercatori hanno a lungo cercato di trovare modi per utilizzare questi peptidi in applicazioni mediche, ma finora senza molto successo. Il problema è che si degradano rapidamente quando entrano in contatto con fluidi corporei come il sangue. L'attuale studio descrive come i ricercatori sono riusciti a superare il problema attraverso lo sviluppo di un idrogel nanostrutturato, in cui i peptidi sono permanentemente legati, creando un ambiente protettivo.

"Il materiale è molto promettente. È innocuo per le cellule del corpo e delicato sulla pelle. Nelle nostre misurazioni, l'effetto protettivo dell'idrogel sui peptidi antimicrobici è chiaro:i peptidi si degradano molto più lentamente quando sono legati ad esso, "dice Edvin Blomstrand, studente di dottorato presso il Dipartimento di Chimica e Ingegneria Chimica di Chalmers, e uno dei principali autori dell'articolo.

"Ci aspettavamo buoni risultati, ma siamo rimasti davvero positivamente sorpresi dall'efficacia del materiale, " aggiunge Martin Anderson.

Secondo i ricercatori, questo nuovo materiale è il primo dispositivo medico a utilizzare con successo i peptidi antimicrobici in modo clinicamente e commercialmente valido. Ci sono molte opportunità varie e promettenti per l'applicazione clinica.

La startup Amferia porta la ricerca dal laboratorio al mercato

Negli ultimi anni, la ricerca fondamentale sull'idrogel peptidico antimicrobico è andata avanti parallelamente allo sviluppo commerciale dell'innovazione attraverso la società spin-off Amferia AB.

L'azienda è stata fondata nel 2018 da Martin Andersson insieme a Saba Atefyekta e Anand Kumar Rajasekharan, che entrambi hanno difeso le loro tesi presso il Dipartimento di Chimica e Ingegneria Chimica di Chalmers.

Il materiale e l'idea, che è attualmente sviluppato come cerotto antibatterico per ferite, ha suscitato interesse in tutto il mondo, attirando investimenti significativi e ricevendo numerosi riconoscimenti. L'azienda sta lavorando intensamente per portare il materiale sul mercato in modo che possa avvantaggiare la società in generale.

Prima che il nuovo materiale possa beneficiare ospedali e pazienti, sono necessari studi clinici, che sono in corso. La marcatura CE del materiale dovrebbe essere completata nel 2022. Inoltre, la versione patch della ferita del nuovo materiale è in fase di sperimentazione in cure veterinarie, per il trattamento degli animali domestici. L'azienda Amferia AB sta già collaborando con un certo numero di cliniche veterinarie in tutta Europa dove l'idrogel è ora in fase di test.

"Amferia ha recentemente stretto una partnership strategica con il più grande distributore svedese di dispositivi medici e diagnostici premium per lanciare congiuntamente questi prodotti per la cura delle ferite per il mercato veterinario svedese nel 2021", afferma Martin Andersson.

Maggiori informazioni sui peptidi antimicrobici e sul nuovo materiale

Le proprietà benefiche dei peptidi antimicrobici sono note da alcuni decenni, e migliaia di varietà diverse presenti nel sistema immunitario naturale degli esseri umani, sono stati scoperti animali e piante. I ricercatori hanno a lungo cercato di imitare e utilizzare la loro funzione naturale per prevenire e curare le infezioni senza dover utilizzare gli antibiotici tradizionali. Però, perché i peptidi vengono scomposti non appena entrano in contatto con il sangue o altri fluidi corporei, l'uso clinico di successo si è dimostrato sfuggente. I ricercatori sapevano che erano necessarie nuove soluzioni intelligenti per proteggere il peptide dalla degradazione. Il nuovo materiale nello studio ha dimostrato di funzionare molto bene, consentendo ai peptidi di essere applicati direttamente su ferite e lesioni sul corpo, con l'effetto sia di prevenire che di curare l'infezione. Il materiale è anche atossico, quindi può essere utilizzato direttamente sulla pelle. Le potenzialità di questo nuovo materiale si manifestano anche nella flessibilità che offre per diverse tipologie di prodotto.

"Finora, abbiamo principalmente immaginato il materiale come una medicazione per la cura delle ferite, ma stiamo lavorando a un nuovo studio che indaga sul potenziale di uno spray per la cura delle ferite, "dice Edvin Blomstrand.