Investigadores de la Universidad Tecnológica de Chalmers, Suecia, han desarrollado un nuevo material que previene infecciones en heridas, un hidrogel especialmente diseñado que actúa contra todo tipo de bacterias, incluidas las cepas resistentes a los antibióticos. El nuevo material ofrece una gran esperanza para combatir un problema global creciente.

La Organización Mundial de la Salud describe las bacterias resistentes a los antibióticos como una de las mayores amenazas para la salud mundial. Lidiar con el problema requiere un cambio en la forma en que usamos los antibióticos, y nuevo, Deben desarrollarse tecnologías médicas sostenibles.

"Después de probar nuestro nuevo hidrogel en diferentes tipos de bacterias, observamos un alto nivel de efectividad, incluso contra aquellos que se han vuelto resistentes a los antibióticos, "dice Martin Andersson, líder de investigación del estudio y profesor del Departamento de Química e Ingeniería Química de la Universidad Tecnológica de Chalmers.

La investigación y el desarrollo del material se han realizado durante muchos años en el grupo de Martin Andersson en Chalmers, creciendo en alcance a lo largo del camino, con un enfoque particular en las posibilidades de cuidado de heridas. Ahora, los resultados se publican como un artículo científico en la revista Ciencia e Ingeniería de Biomateriales ACS.

El objetivo principal de los estudios hasta ahora ha sido explorar nuevas soluciones de tecnología médica para reducir el uso de antibióticos sistémicos. Las bacterias resistentes causan lo que se conoce como infección adquirida en el hospital, una afección potencialmente mortal cuya incidencia está aumentando en todo el mundo.

Imitando el sistema inmunológico natural

El principio activo del nuevo material bactericida consiste en péptidos antimicrobianos, pequeñas proteínas que se encuentran naturalmente en el sistema inmunológico.

"Con este tipo de péptidos, existe un riesgo muy bajo de que las bacterias desarrollen resistencia contra ellas, ya que solo afectan la membrana más externa de las bacterias. Esa es quizás la razón principal por la que es tan interesante trabajar con ellos, "dice Martin Andersson.

Los investigadores han intentado durante mucho tiempo encontrar formas de utilizar estos péptidos en aplicaciones médicas, pero hasta ahora sin mucho éxito. El problema es que se descomponen rápidamente cuando entran en contacto con fluidos corporales como la sangre. El estudio actual describe cómo los investigadores lograron superar el problema mediante el desarrollo de un hidrogel nanoestructurado, en el que los péptidos se unen permanentemente, creando un ambiente protector.

"El material es muy prometedor. Es inofensivo para las propias células del cuerpo y suave para la piel. Según nuestras mediciones, el efecto protector del hidrogel sobre los péptidos antimicrobianos es claro:los péptidos se degradan mucho más lentamente cuando se unen a él, "dice Edvin Blomstrand, estudiante de doctorado en el Departamento de Química e Ingeniería Química de Chalmers, y uno de los principales autores del artículo.

"Esperábamos buenos resultados, pero nos sorprendió positivamente la eficacia del material, "agrega Martin Andersson.

Según los investigadores, este nuevo material es el primer dispositivo médico que utiliza con éxito péptidos antimicrobianos de una manera clínica y comercialmente viable. Hay muchas oportunidades variadas y prometedoras para la aplicación clínica.

La empresa de nueva creación Amferia lleva la investigación del laboratorio al mercado

En años recientes, La investigación fundamental sobre el hidrogel peptídico antimicrobiano se ha realizado en paralelo con el desarrollo comercial de la innovación a través de la empresa derivada Amferia AB.

La empresa fue fundada en 2018 por Martin Andersson junto con Saba Atefyekta y Anand Kumar Rajasekharan, quienes defendieron sus disertaciones en el Departamento de Química e Ingeniería Química de Chalmers.

El material y la idea, que actualmente se desarrolla como un parche antibacteriano para heridas, ha generado interés en todo el mundo, atrayendo importantes inversiones y recibiendo varios premios. La empresa está trabajando intensamente para llevar el material al mercado para que pueda beneficiar a la sociedad en general.

Antes de que el nuevo material pueda beneficiar a hospitales y pacientes, se necesitan estudios clínicos, que están en curso. Se espera que el marcado CE del material se complete en 2022. Además, la versión del parche para heridas del nuevo material se está probando en atención veterinaria, para el tratamiento de mascotas. La empresa Amferia AB ya está colaborando con varias clínicas veterinarias de Europa donde ahora se está probando el hidrogel.

"Amferia ha firmado recientemente una asociación estratégica con el distribuidor más grande de Suecia de dispositivos médicos y de diagnóstico de primera calidad para lanzar conjuntamente estos productos para el cuidado de heridas en el mercado veterinario sueco durante 2021", dice Martin Andersson.

Más sobre péptidos antimicrobianos y el nuevo material

Las propiedades beneficiosas de los péptidos antimicrobianos se conocen desde hace algunas décadas, y miles de variedades diferentes que ocurren en el sistema inmunológico natural de los humanos, Se han descubierto animales y plantas. Los investigadores han intentado durante mucho tiempo imitar y utilizar su función natural para prevenir y tratar infecciones sin tener que utilizar los antibióticos tradicionales. Sin embargo, porque los péptidos se descomponen tan pronto como entran en contacto con la sangre u otros fluidos corporales, el uso clínico exitoso ha resultado difícil de alcanzar. Los investigadores sabían que se necesitaban nuevas soluciones inteligentes para proteger el péptido de la degradación. Se ha demostrado que el nuevo material del estudio funciona muy bien, permitiendo que los péptidos se apliquen directamente a heridas y lesiones en el cuerpo, con el efecto de prevenir y tratar la infección. El material tampoco es tóxico, por lo que se puede utilizar directamente sobre la piel. El potencial de este nuevo material también se puede ver en la flexibilidad que ofrece para diferentes tipos de productos.

"Hasta aquí, Principalmente hemos visualizado el material como un apósito para el cuidado de heridas, pero estamos trabajando en un nuevo estudio que investiga el potencial de un aerosol para el cuidado de heridas, "dice Edvin Blomstrand.