Pour traiter les infections bactériennes, les professionnels de la santé prescrivent des antibiotiques. Mais tous les médicaments actifs ne sont pas utilisés par le corps. Une partie se retrouve dans les eaux usées, où les bactéries résistantes aux antimicrobiens peuvent se développer. Maintenant, pour effectuer un traitement antibiotique plus efficace, les chercheurs rendant compte de ACS Science centrale pénicilline modifiée, de sorte qu'elle n'est activée que par le feu vert. Dans les premiers tests, l'approche contrôlait avec précision la croissance bactérienne et améliorait les résultats de survie pour les insectes infectés.
Le contrôle de l'activité du médicament avec la lumière permettra un traitement précis et sûr des infections localisées. De plus, le fait que la lumière se présente en différentes couleurs nous donne la capacité de prendre le contrôle spatial de l'activité du médicament au niveau supérieur. «
Wiktor Szymanski, auteur correspondant de l'étude
Les scientifiques peuvent ajouter une molécule sensible à la lumière aux composés médicamenteux pour les maintenir inactifs dans le corps jusqu'à ce qu'ils aient besoin. Lorsque la lumière brille sur un composé modifié, la molécule supplémentaire se détache puis libère le médicament actif. Ce processus donne aux scientifiques un contrôle précis sur le moment et où les médicaments sont activés. Les étiquettes précédentes réactives à la lumière, telles que la coumarine ajoutée à l'agent d'inversion des opioïdes, la naloxone, nécessitent des UV à haute énergie ou de la lumière bleue pour lancer le processus. Mais les étiquettes moléculaires fabriquées à partir d'autres composés de coumarine peuvent être libérées par le feu vert, une forme de lumière moins intense. Ainsi, Albert Schulte et Jorrit Schoenmakers, ainsi que leurs superviseurs et collègues, ont voulu développer des modifications basées sur la coumarine pour créer des antibiotiques activés par la lumière.
Les chercheurs ont d'abord lié une molécule à base de coumarine à la partie de la pénicilline qui cible les parois cellulaires bactériennes, ce qui rend l'antibiotique inerte. Lorsqu'elle est exposée au feu vert, la nouvelle molécule s'est séparée, activant la pénicilline. Les premières expériences avec des bactéries cultivées dans des boîtes de Pétri ont montré que l'exposition de la pénicilline modifiée au feu vert E. coli Formation de colonie et Staphylococcus epidermidis Développement du biofilm. Ensuite, les chercheurs traités Staphylococcus aureus-Les larves de papillon de cire infectées, qui ont des défenses immunitaires similaires à celles de l'homme, avec une injection de la pénicilline modifiée suivie d'une thérapie légère verte. Les larves traitées avaient un taux de survie amélioré (60%) par rapport aux larves infectées qui ont été laissées seules (30%). Ces observations montrent une preuve de concept réussie dans les organismes vivants, disent les chercheurs.
Les chercheurs ajoutent que ces résultats sont prometteurs pour les travaux futurs qui pourraient étendre le système à plusieurs faisceaux lumineux et différentes couleurs de lumière pour contrôler l'activité antibiotique dans les plus grands organismes vivants, y compris les humains.
