麥克馬斯特大學(xué)的物理學(xué)家開(kāi)發(fā)了一種天然的遞送系統(tǒng),它以紅細(xì)胞為載體,將強(qiáng)大的抗生素安全地運(yùn)送到整個(gè)身體。這種方法可以瞄準(zhǔn)并殺死特定的細(xì)菌。據(jù)科學(xué)家們說(shuō),最近發(fā)表在《ACS傳染病》雜志上的一項(xiàng)研究介紹了這個(gè)平臺(tái),它可能有助于解決正在發(fā)生的抗生素耐藥性危機(jī)。

他們修改并測(cè)試了紅細(xì)胞作為世界上僅存的幾種抗生素之一--多粘菌素B(PmB)的載體,由于其毒性和破壞性的副作用,包括腎臟損害,它和萬(wàn)古霉素一起通常被視為最后的治療手段,用來(lái)對(duì)付那些特別有害且經(jīng)常具有抗藥性的細(xì)菌,如大腸桿菌,它們可能導(dǎo)致一些嚴(yán)重的疾病,包括肺炎、腸胃炎和血流感染。
研究人員已經(jīng)設(shè)計(jì)出一種方法,可以打開(kāi)紅血球并去除內(nèi)部成分,只留下一個(gè)被稱為脂質(zhì)體的膜,然后用其裝載藥物分子并放回體內(nèi)。這個(gè)過(guò)程還包括在膜的外面涂上抗體,使其能夠粘住細(xì)菌并安全地傳遞抗體。

"從本質(zhì)上講,我們正在利用紅血球?qū)⑦@種抗生素隱藏在里面,這樣它在通過(guò)身體時(shí)就不能再與健康細(xì)胞發(fā)生作用或傷害,"麥克馬斯特大學(xué)生物物理學(xué)研究生、該研究的主要作者Hannah Krivic解釋說(shuō)。她與本科生Ruthie Sun和Michal Feigis以及Thode博士后研究員Sebastian Himbert一起進(jìn)行了這項(xiàng)工作,有趣的是他們都在物理與天文學(xué)系工作。
"我們?cè)O(shè)計(jì)了這些紅細(xì)胞,所以它們只能針對(duì)我們希望它們針對(duì)的細(xì)菌,"克里維茨說(shuō)。該團(tuán)隊(duì)在物理與天文學(xué)系教授Maikel Rheinstädter的指導(dǎo)下,在以前的工作中也曾關(guān)注過(guò)紅細(xì)胞,因?yàn)樗鼈兎€(wěn)定、堅(jiān)固,并且有一個(gè)自然的長(zhǎng)壽命,大約120天,使它們有充足的時(shí)間到達(dá)不同的目標(biāo)部位。
"對(duì)于許多傳統(tǒng)的藥物療法,存在著挑戰(zhàn)。它們進(jìn)入我們的循環(huán)系統(tǒng)后往往會(huì)迅速降解,并隨機(jī)分布在我們的身體里,"Rheinstädter解釋說(shuō)。"我們經(jīng)常不得不采取更高的劑量或重復(fù)的劑量,這增加了藥物的暴露,提高了副作用的風(fēng)險(xiǎn)"。
科學(xué)家們正在研究該技術(shù)的其他應(yīng)用,包括它作為一個(gè)平臺(tái),跨越血腦屏障直接向大腦輸送藥物的潛力,例如,幫助患有阿爾茨海默氏癥或抑郁癥的病人更迅速和直接地接受治療。