IBM aiuta a trasformare le bottiglie in plastica PET in potenti antifungini
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In uno studio collaborativo, un team di ricercatori dell'Istituto di Bioingegneria e nanotecnologia di Singapore (IBN) e un team del laboratorio di ricerca IBM ad Almaden, California (IBM) ha sviluppato un nuovo farmaco che potrebbe rivoluzionare il modo in cui vengono trattate le infezioni fungine.
Nel 2010, le infezioni fungine sono costate 3 miliardi di dollari per essere trattate in tutto il mondo e si prevede che il loro numero aumenterà fino a $ 6 miliardi entro il 2014. Questo aumento è dovuto a una popolazione sempre crescente di pazienti immunocompromessi che hanno malattie come l'HIV o il cancro.
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Crescita della resistenza ai farmaci
" Attualmente, abbiamo un numero molto limitato di farmaci antifungini ", ha detto il ricercatore capo Dr. Yi Yan Yang a IBN in un'intervista con Healthline. "La maggior parte dei farmaci antifungini in clinica non uccide il fungo, ma sopprime la sua crescita. Ecco perché, quando l'ambiente è adatto, l'infezione fungina tornerà di nuovo. “
Questo non è l'unico problema con i trattamenti attuali. Come con i batteri e gli antibiotici, i funghi stanno sviluppando una resistenza ai farmaci antifungini, che richiedono dosi sempre più elevate del farmaco per uccidere queste infezioni.
La pubblicitàmette a rischio il paziente perché gli attuali farmaci antifungini hanno difficoltà a capire la differenza tra cellule fungine e cellule umane sane, quindi alte dosi di farmaci possono danneggiare i reni e le cellule del sangue di un paziente.
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PubblicitàAdvertisementUna nuova direzione di attacco
Il nuovo farmaco candidato risolve molti dei problemi che affliggono gli attuali farmaci antifungini.
Il team di Yang ha creato un composto che si auto-assembla in nanofibre piccole e corte. Usando una carica elettrostatica, le fibre prendono di mira la membrana cellulare caricata opposta dei funghi invasori. Le nanofibre penetrano nella membrana delle cellule fungine, causando la rottura della membrana e l'uccisione dell'invasore.
"Le nostre nanostrutture possono effettivamente uccidere le cellule fungine invece di sopprimere solo la crescita delle cellule", ha detto Yang. "Poiché la nostra azione antifungina è attraverso la distruzione della membrana delle cellule fungine, le cellule fungine non sono in grado di sviluppare resistenza ai farmaci. "
E a causa della carica elettrostatica delle nanofibre, il farmaco non danneggerà le cellule animali. Le membrane delle cellule animali hanno una carica neutra, il che significa che le molecole caricate positivamente e negativamente non possono interagire con esse. Quindi il nuovo farmaco prende di mira i funghi lasciando sole le cellule umane.
Nelle colture cellulari fungine in laboratorio, le nuove nanofibre sono state in grado di distruggere più del 99,9% delle cellule in appena un'ora. Il fungo non ha sviluppato alcuna resistenza al nuovo farmaco, anche dopo undici trattamenti.
Pubblicità PubblicitàNei topi con infezioni dell'occhio fungino, le nanofibre hanno trattato con successo le infezioni senza effetti collaterali tossici.
Per confronto, il fluoconazolo, un comune farmaco antifungino, non ha distrutto i funghi, ma ha impedito che l'infezione aumentasse ulteriormente. I funghi hanno anche sviluppato resistenza al fluconazolo dopo solo sei trattamenti.
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Per creare il loro farmaco, il team ha utilizzato il polietilentereftalato (PET), che viene comunemente utilizzato per produrre bottiglie di plastica. Solo gli americani buttano via più di 35 miliardi di bottiglie di plastica all'anno. Il PET è una fonte economica ed abbondante di materie prime, a differenza dei rari composti dai quali oggi vengono prodotti molti farmaci costosi.
"Abbiamo sviluppato questo agente antifungino da plastiche riciclate in PET, quindi il costo di produzione di questo farmaco può essere molto basso", ha detto Yang. "È anche abbastanza verde perché utilizziamo le plastiche riciclate per applicazioni mediche umane. Siamo davvero molto eccitati. "
Pubblicità PubblicitàAl momento, il farmaco è nella fase di ricerca di base. Per poterlo fare ai pazienti, il farmaco avrà bisogno di uno sponsor per portarlo attraverso gli studi clinici.
Yang è fiducioso che una compagnia farmaceutica vedrà il potenziale nella sua invenzione. "Stiamo scegliendo una partnership con aziende farmaceutiche per sviluppare ulteriormente la nostra ricerca", ha detto Yang.
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