La diffusione di batteri resistenti agli antibiotici ha focalizzato l’attenzione sulla necessità di nuovi farmaci per il trattamento delle infezioni polmonari.
Questo progetto si è focalizzato sullo sviluppo di nanoparticelle inalabili che permettano di somministrare direttamente ai polmoni combinazioni di farmaci che includono antibiotici già in uso (colistina e tobramicina) e P13#1, una molecola antimicrobica che replica il comportamento di peptidi e proteine, sviluppata dai ricercatori durante il precedente progetto FFC#18/2018.
Le nanoparticelle consentono il rilascio diretto delle molecole nel muco delle vie aeree, massimizzandone l’attività antimicrobica.
Lo studio è stato condotto su batteri patogeni responsabili dell’infezione polmonare, principalmente Pseudomonas aeruginosa e Staphylococcus aureus, fatti crescere sia in forma libera (planctonica) che in forma di biofilm (una forma di aggregazione batterica protettiva).
I ricercatori hanno prodotto nanoparticelle costituite da due polimeri biocompatibili e biodegradabili, chiamati PLGA (acido poli-lattico-co-glicolico) e P407 (una molecola già approvata per uso farmaceutico).
All’interno delle nanoparticelle ottenute sono quindi stati inseriti gli antibiotici colistina o tobramicina e sono state studiate le proprietà chimico-fisiche (dimensioni, carica elettrica, quantità e velocità di rilascio degli antibiotici, ecc.) e le attività biologiche (attività antimicrobica e antibiofilm) delle nanoparticelle così prodotte.
Le nanoparticelle formate da PLGA+P407 si sono rivelate particolarmente adatte al trasporto di tobramicina e colistina. Poiché questi due antibiotici sono ampiamente usati per il trattamento delle infezioni delle vie aeree, le nanoparticelle sviluppate durante il progetto potrebbero rappresentare uno strumento farmaceutico molto utile in fibrosi cistica. Inoltre, si è scoperto che il P407 è capace di potenziare fortemente l’attività antimicrobica della colistina.
Per trasportare la molecola P13#1 sono state invece prodotte nanoparticelle diverse formate da chitosano, un polimero naturale dotato di attività antimicrobica propria.
Le nanoparticelle di PLGA+P407 e le miscele colistina+P407 rappresentano potenziali nuovi trattamenti delle infezioni polmonari nelle persone con FC e dovranno essere ulteriormente studiate con esperimenti in vivo, in collaborazione con il servizio CFaCore di FFC Ricerca.
Inoltre, le nanoparticelle di chitosano sono un’interessante alternativa a quelle di PLGA e potrebbero essere usate per la somministrazione di miscele che includano P13#1.