Neues Material zur Behandlung von Wunden kann vor resistenten Bakterien schützen

Forsch­er der Chalmers Uni­ver­si­ty of Tech­nol­o­gy, Schwe­den, haben ein neues Mate­r­i­al entwick­elt, das Infek­tio­nen in Wun­den ver­hin­dert — ein speziell entwick­eltes Hydro­gel, das gegen alle Arten von Bak­te­rien wirkt, auch gegen antibi­otikare­sistente. Das neue Mate­r­i­al bietet große Hoff­nung für die Bekämp­fung eines wach­senden glob­alen Problems.
Die Welt­ge­sund­heit­sor­gan­i­sa­tion beschreibt antibi­otikare­sistente Bak­te­rien als eine der größten Bedro­hun­gen für die glob­ale Gesund­heit. Um das Prob­lem in den Griff zu bekom­men, muss sich die Art und Weise ändern, wie wir Antibi­oti­ka ein­set­zen, und es müssen neue, nach­haltige medi­zinis­che Tech­nolo­gien entwick­elt werden.

“Nach­dem wir unser neues Hydro­gel an ver­schiede­nen Bak­te­ri­en­typen getestet haben, kon­nten wir eine hohe Wirk­samkeit fest­stellen, auch gegen solche, die gegen Antibi­oti­ka resistent gewor­den sind.”
— Mar­tin Ander­s­son, Forschungsleit­er der Studie und Pro­fes­sor am Depart­ment of Chem­istry and Chem­i­cal Engi­neer­ing der Chalmers Uni­ver­si­ty of Technology

Die Gruppe von Mar­tin Ander­s­son an der Tech­nis­chen Uni­ver­sität Chalmers forscht und entwick­elt seit vie­len Jahren an dem Mate­r­i­al und hat sich dabei immer weit­er aus­gedehnt, mit beson­derem Augen­merk auf die Möglichkeit­en für die Wund­ver­sorgung. Jet­zt wur­den die wichti­gen Ergeb­nisse als wis­senschaftlich­er Artikel in der Zeitschrift ACS Bio­ma­te­ri­als Sci­ence & Engi­neer­ing veröffentlicht.
Hauptziel der bish­eri­gen Stu­di­en war es, neue medi­z­in­tech­nis­che Lösun­gen zu erforschen, die helfen, den Ein­satz von sys­temis­chen Antibi­oti­ka zu reduzieren. Resistente Bak­te­rien verur­sachen so genan­nte Kranken­haus­in­fek­tio­nen — eine lebens­bedrohliche Erkrankung, die weltweit immer häu­figer auftritt.

Nachahmung des natürlichen Immunsystems

Der Wirk­stoff in dem neuen bak­te­ri­en­tö­ten­den Mate­r­i­al beste­ht aus antimikro­biellen Pep­ti­den, kleinen Pro­teinen, die natür­licher­weise in unserem Immun­sys­tem vorkommen.
“Bei dieser Art von Pep­ti­den beste­ht ein sehr geringes Risiko, dass Bak­te­rien eine Resistenz gegen sie entwick­eln, da sie nur die äußer­ste Mem­bran der Bak­te­rien angreifen. Das ist vielle­icht der Haupt­grund, warum es so inter­es­sant ist, mit ihnen zu arbeit­en”, sagt Mar­tin Andersson.
Forsch­er ver­suchen seit langem, Wege zu find­en, diese Pep­tide in der Medi­zin einzuset­zen, bish­er jedoch ohne großen Erfolg. Das Prob­lem ist, dass sie sich schnell zer­set­zen, wenn sie mit Kör­per­flüs­sigkeit­en wie Blut in Berührung kom­men. Die aktuelle Studie beschreibt, wie es den Forsch­ern gelang, das Prob­lem durch die Entwick­lung eines nanos­truk­turi­erten Hydro­gels zu über­winden, in das die Pep­tide dauer­haft einge­bun­den sind und so eine schützende Umge­bung schaffen.
“Das Mate­r­i­al ist sehr vielver­sprechend. Es ist unschädlich für kör­pereigene Zellen und scho­nend für die Haut. In unseren Mes­sun­gen ist die schützende Wirkung des Hydro­gels auf die antimikro­biellen Pep­tide ein­deutig — die Pep­tide wer­den viel langsamer abge­baut, wenn sie daran gebun­den sind”, sagt Edvin Blom­strand, Dok­torand am Depart­ment of Chem­istry and Chem­i­cal Engi­neer­ing auf Chalmers und ein­er der Haup­tau­toren des Artikels.
“Wir haben gute Ergeb­nisse erwartet, aber wir waren wirk­lich pos­i­tiv über­rascht, wie effek­tiv sich das Mate­r­i­al erwiesen hat”, ergänzt Mar­tin Andersson.
Laut den Forsch­ern ist dieses neue Mate­r­i­al das erste medi­zinis­che Gerät, das antimikro­bielle Pep­tide erfol­gre­ich in ein­er klin­isch und kom­merziell nutzbaren Weise ein­set­zt. Die Möglichkeit­en für die klin­is­che Anwen­dung sind vielfältig und vielversprechend.

Startup-Unternehmen Amferia bringt die Forschung vom Labor auf den Markt

In den let­zten Jahren lief die Grund­la­gen­forschung zum antimikro­biellen Pep­tid­hy­dro­gel par­al­lel zur kom­merziellen Entwick­lung der Inno­va­tion durch das Start­up-Unternehmen Amfe­ria AB. Das Unternehmen wurde 2018 von Mar­tin Ander­s­son zusam­men mit Saba Ate­fyek­ta und Anand Kumar Rajasekha­ran gegrün­det, die bei­de ihre Dis­ser­ta­tio­nen an der Fakultät für Chemie und Chemiein­ge­nieur­we­sen von Chalmers vertei­digt haben. Das Mate­r­i­al und die Idee, die derzeit als antibak­terielles Wundpflaster entwick­elt wird, hat weltweit Inter­esse geweckt, erhe­bliche Investi­tio­nen ange­zo­gen und mehrere Ausze­ich­nun­gen erhal­ten. Das Unternehmen arbeit­et inten­siv daran, das Mate­r­i­al zur Mark­treife zu brin­gen, damit es ein­er bre­it­eren Gesellschaft zugute kom­men kann.
Bevor das neue Mate­r­i­al Kranken­häusern und Patien­ten zugute kom­men kann, sind klin­is­che Stu­di­en erforder­lich, die derzeit durchge­führt wer­den. Eine CE-Kennze­ich­nung des Mate­ri­als wird voraus­sichtlich im Jahr 2022 abgeschlossen sein. Darüber hin­aus wird die Wundpflaster-Ver­sion des neuen Mate­ri­als in der Vet­er­inärmedi­zin für die Behand­lung von Haustieren getestet. Das Unternehmen Amfe­ria AB arbeit­et bere­its mit ein­er Rei­he von Tierkliniken in ganz Europa zusam­men, in denen das Hydro­gel jet­zt getestet wird.