Publicerad: 2021-10-14 19:05 | Uppdaterad: 2021-10-15 08:53

Ny typ av gel effektiv mot multiresistenta sårbakterier

Dendrimerisk hydrogel utvecklad vid KTH i samarbete med forskare vid Karolinska Institutet.
Dendrimerisk hydrogel utvecklad vid KTH i samarbete med forskare vid Karolinska Institutet. Foto: Malkoch Group/KTH Royal Institute of Technology.

Forskare vid Karolinska Institutet, Karolinska Universitetssjukhuset och KTH har tillsammans utvecklat en ny typ av gel som i laboratoriestudier visat sig ha god effekt mot multiresistenta bakterier. Gelen är helt antibiotikafri och kan komma att användas som ett alternativ till dagens sårförband, enligt forskarna. Resultatet har publicerats i tidskriften Journal of the American Chemical Society.

Ökad användning av antibiotika i Sverige och globalt har banat väg för multiresistenta bakterier som få eller inga antibiotikaläkemedel hjälper mot. Det finns därför ett stort behov av nya behandlingsalternativ för att bekämpa denna typ av svårbehandlade infektioner.

I syfte att lösa detta problem har forskare vid Karolinska Institutet, Karolinska Universitetssjukhuset och KTH utvecklat och testat en så kallad hydrogel som består av pyttesmå dendrimerer, en typ av syntetiskt polymermaterial. Gelen kan användas som ett förband eller sprayas på sår och innehåller 100 procent nedbrytbara och icke-giftiga ämnen, enligt forskarna.

I laboratoriestudier fann forskarna att gelen effektivt dödade flera olika typer av resistenta bakterier som isolerats från hudsår. Hydrogelen testades bland annat på bakterier som man ofta återfinner i sår, som Staphylococcus aureus (S. aureus) och Pseudomonas aeruginosa (P. aeruginosa). Man fann att gelen dödade 100 procent av P. aeruginosa och att effekten var nästan lika bra på S. aureus.

Stimulerade kroppsegna antibiotika

Professor Annelie Brauner vid Karolinska Institutet. Foto: Fredrik Persson

– Utöver dess bakteriedödande effekt, stimulerade materialet produktion av så kallade antimikrobiella peptider, alltså kroppsegna antibiotika som finns i hudceller och som bland annat hjälper till att döda bakterier och bekämpa infektionen. Till skillnad från vanliga antibiotikaläkemedel mot vilka bakterierna snabbt kan bli resistenta är det mycket ovanligt med resistens mot kroppsegna antibiotika, säger Annelie Brauner, professor vid institutionen för mikrobiologi, tumör och cellbiologi, Karolinska Institutet, samt överläkare på Karolinska universitetssjukhuset, och en av huvudförfattarna till studien.

Hydrogelen var också mer effektiv i att döda meticillinresistenta S. aureus, också kända som MRSA, än kommersiellt tillgängliga hydrogel-baserade sårförband.

Utmärkta sårförband

Michael Malkock
Professor Michael Malkoch vid KTH. Foto: KTH

– Dendrimeriska hydrogeler är utmärkta sårförbandsmaterial på grund av deras mjuka och smidiga egenskaper. De har en perfekt kontakt med huden och ser till att bibehålla den fuktiga miljö som är optimal för sårläkning, säger Michael Malkoch, professor i fiber- och polymerteknologi på KTH och delad huvudförfattare.

Nyckeln i hydrogelens antibakteriella effekter ligger i dessa makromolekylers struktur.

– Bakterier är interaktiva och det är dendrimeriska makromolekyler också. När de träffas slutar det inte bra för bakterierna, säger Michael Malkoch.

Enligt forskarna finns det potential i att skala upp framställningen av dendrimeriska hydrogeler.

– Vi tror att vår hydrogel kan ha stor betydelse i den svåra kampen med att förebygga och behandla infektioner med multiresistenta bakterier, särskilt nu när vi börjar få slut på effektiva antibiotikabehandlingar, avslutar Annelie Brauner.

Forskningen har finansierats av China Scholarship Council, Knut och Alice Wallenbergs stiftelse, Vetenskapsrådet, Stiftelsen Olle Engkvist Byggmästare, Region Stockholm och Svenska Neuroförbundet. Inga intressekonflikter har rapporterats.

Denna nyhetsartikel är baserad på ett engelskt pressmeddelande från KTH.

Publikation 

Dendritic hydrogels induce immune modulation in human keratinocytes and effectively eradicate bacterial pathogens.” Yanmiao Fan§, Soumitra Mohanty§, Yuning Zhang, Mads Lüchow, Liguo Qin, Lisa Fortuin, Annelie Brauner* and Michael Malkoch*, Journal of the American Chemical Society, online Oct. 12, 2021, doi: 10.1012/jacs.1c07492
§ Dessa författare delar första författarskapet, * Dessa författare delar sista författarskap  
a KTH b KI