Ricercatori presso l'Istituto di Chimica Organica e Biochimica del CAS (IOCB Praga) e l'Università Tecnica di Liberec in collaborazione con ricercatori dell'Istituto di Microbiologia del CAS, il Dipartimento di Medicina delle Ustioni della Terza Facoltà di Medicina dell'Università Carlo (Repubblica Ceca), e l'Università P.J. Šafárik di Košice (Slovacchia) hanno sviluppato un nuovo materiale antibatterico che combina nanotessile non tessuto e composti unici con proprietà antibatteriche. Chiamato NANO-LPPO, il nuovo materiale può soddisfare una vasta gamma di applicazioni come medicazione per ferite, come ustioni, prevenendo l'infezione e facilitando così il trattamento e la guarigione.

Poiché il numero di ceppi batterici resistenti ai comuni antibiotici è in costante aumento, c'è una crescente necessità di nuove sostanze con proprietà antibatteriche. Una classe di sostanze molto promettente sono le cosiddette lipofosfonossine (LPPO) sviluppate dal team di Dominik Rejman di IOCB Praga in collaborazione con Libor Krásný dell'Istituto di Microbiologia del CAS.

"Le lipofosfonossine sono molto promettenti come nuova generazione di antibiotici. Non devono penetrare nei batteri ma agire invece sulla superficie, dove distruggono la membrana cellulare batterica. Ciò li rende molto efficienti nel distruggere i batteri, "dice Rejman.

"Un grande vantaggio della LPPO è la limitata capacità dei batteri di sviluppare resistenza nei loro confronti. In un esperimento durato diverse settimane, non siamo riusciti a trovare un batterio resistente a queste sostanze, mentre la resistenza agli antibiotici ben noti si è sviluppata relativamente facilmente, " spiega Krasný.

Il potenziale di LPPO è particolarmente evidente in situazioni che richiedono un intervento mirato immediato, come le infezioni della pelle. Qui, però, le sostanze devono essere abbinate ad un materiale idoneo che ne garantisca l'efficacia topica senza la necessità di entrare nel sistema circolatorio. Questo riduce il carico per il corpo e facilita l'uso.

Uno di questi materiali adatti è una nanofibra polimerica sviluppata dal team di David Lukáš della Facoltà di Scienze, Studi umanistici e dell'istruzione presso l'Università tecnica di Liberec. I ricercatori lo hanno combinato con LPPO per preparare un nuovo tipo di materiale di medicazione per le ferite della pelle infette da batteri. Il principale vantaggio del materiale è che gli LPPO antibatterici vengono rilasciati da esso gradualmente e in relazione alla presenza e all'estensione dell'infezione.

"La ricerca e lo sviluppo del materiale NANO-LPPO è una continuazione del lavoro svolto in una sperimentazione clinica sul dispositivo medico NANOTARDIS, che abbiamo recentemente completato con successo in collaborazione con Regional Hospital Liberec, Ospedale universitario Královské Vinohrady, e l'ospedale universitario di Bulovka. Con le sue proprietà morfologiche e fisico-chimiche, il dispositivo favorisce la guarigione di ferite acute pulite, " afferma Lukáš. "Questa collaborazione con i colleghi di IOCB Praga sta davvero facendo avanzare le possibilità di utilizzo di materiali in nanofibra funzionalizzati nelle aree delle ferite croniche e infette".

"Gli enzimi decompongono il nanomateriale in molecole innocue. L'LPPO è un componente integrale del materiale e viene principalmente rilasciato da esso durante questa decomposizione. Inoltre, il processo è notevolmente accelerato dalla presenza di batteri, che producono enzimi litici. Ciò significa che più batteri ci sono nella ferita, più velocemente il materiale si decompone, che a sua volta rilascia più sostanze attive nel sito interessato per promuovere la guarigione e la rigenerazione dei tessuti molli, " dice Rejman nel descrivere l'azione del materiale.

"I nostri esperimenti sui topi hanno confermato la capacità del NANO-LPPO di prevenire l'infezione nella ferita e quindi di accelerare la guarigione e la rigenerazione. Non c'era praticamente alcuna diffusione dell'infezione dove abbiamo usato il materiale. Se gli studi clinici vanno bene, questo potrebbe essere un passo avanti nel trattamento delle ustioni e di altre lesioni gravi in ​​cui l'infezione rappresenta una minaccia acuta e complica il trattamento, " spiega lo specialista nella cura delle ferite Peter Gál del Dipartimento di Medicina delle Ustioni presso la Terza Facoltà di Medicina della Charles University, la Facoltà di Medicina dell'Università P. J. Šafárik di Košice, e l'Istituto slovacco orientale per le malattie cardiovascolari.

In termini di applicazioni, NANO-LPPO è un materiale interessante per i produttori di medicinali e dispositivi medici. La sua commercializzazione è coordinata attraverso uno sforzo collaborativo tra IOCB TECH, una filiale di IOCB Praga, e Charles University Innovations Praga, una filiale della Charles University, entrambi sono stati creati allo scopo di trasferire i risultati della ricerca accademica alla pratica. Le aziende sono attualmente alla ricerca di un partner commerciale adeguato.

I risultati dello studio interdisciplinare sono stati pubblicati in Rapporti scientifici .