Los investigadores han inventado un material nanofino para matar superbacterias que algún día podría integrarse en apósitos e implantes para heridas para prevenir o curar infecciones bacterianas.
La innovación, que ha sido sometida a ensayos preclínicos avanzados, es eficaz contra una amplia gama de células bacterianas resistentes a los medicamentos, incluido el "estafilococo dorado", comúnmente conocido como superbacterias.
La resistencia a los antibióticos es una importante amenaza para la salud mundial y causa alrededor de 700.000 muertes al año, una cifra que podría aumentar a 10 millones de muertes al año en 2050 sin el desarrollo de nuevas terapias antibacterianas.
El nuevo estudio dirigido por la Universidad RMIT y la Universidad de Australia del Sur (UniSA) probó la nanotecnología basada en fósforo negro como tratamiento avanzado de infecciones y terapéutico para la curación de heridas.
Resultados publicados en Advanced Therapeutics demuestran que trata infecciones de manera efectiva, matando más del 99 % de las bacterias, sin dañar otras células en modelos biológicos.
El tratamiento logró resultados comparables a los de un antibiótico en la eliminación de la infección y la curación acelerada, con un cierre de las heridas en un 80 % en siete días.
La nanotecnología que mata superbacterias desarrollada internacionalmente por RMIT fue probada rigurosamente en ensayos preclínicos por expertos en curación de heridas de UniSA. RMIT ha solicitado protección de patente para las escamas de fósforo negro, incluido su uso en formulaciones para la curación de heridas, incluidos geles.
El investigador codirector del RMIT, el profesor Sumeet Walia, dijo que el estudio mostró cómo su innovación proporcionó una acción antimicrobiana rápida y luego se autodescompuso una vez eliminada la amenaza de infección.
"La belleza de nuestra innovación es que no es simplemente un recubrimiento; en realidad, puede integrarse en los materiales comunes de los que están hechos los dispositivos, así como en plástico y geles, para hacerlos antimicrobianos", dijo Walia de la Escuela de Ingeniería de RMIT.
Un estudio anterior dirigido por RMIT reveló que el fósforo negro era eficaz para matar microbios cuando se esparcía en capas nanofinas sobre superficies utilizadas para fabricar apósitos e implantes para heridas, como el algodón y el titanio, o se integraba en plásticos utilizados en instrumentos médicos.
El fósforo negro es la forma más estable de fósforo (un mineral que está presente de forma natural en muchos alimentos) y, en una forma ultrafina, se degrada fácilmente con oxígeno, lo que lo hace ideal para matar microbios.
"A medida que el nanomaterial se descompone, su superficie reacciona con la atmósfera para producir lo que se llama especies reactivas de oxígeno. Estas especies, en última instancia, ayudan a desgarrar las células bacterianas", dijo Walia.
El nuevo estudio probó la eficacia de escamas nanofinas de fósforo negro contra cinco cepas de bacterias comunes, incluida E. coli y estafilococo dorado resistente a los medicamentos.
"Nuestra nanotecnología antimicrobiana destruyó rápidamente más del 99% de las células bacterianas, una cantidad significativamente mayor que los tratamientos comunes utilizados hoy en día para tratar las infecciones".
El investigador codirector, el Dr. Aaron Elbourne del RMIT, dijo que los profesionales de la salud de todo el mundo necesitaban desesperadamente nuevos tratamientos para superar el problema de la resistencia a los antibióticos.
"Las superbacterias, los patógenos que son resistentes a los antibióticos, son responsables de cargas masivas para la salud y, a medida que crece la resistencia a los medicamentos, nuestra capacidad para tratar estas infecciones se vuelve cada vez más desafiante", dijo Elbourne, investigador principal de la Facultad de Ciencias de RMIT.
"Si podemos hacer de nuestro invento una realidad comercial en el entorno clínico, estas superbacterias en todo el mundo no sabrían qué las golpeó".
El investigador principal de UniSA, el Dr. Zlatko Kopecki, y su equipo realizaron ensayos preclínicos para demostrar cómo la aplicación tópica diaria de nanocopos de fósforo negro reducía significativamente la infección.
"Esto es emocionante ya que el tratamiento fue comparable al antibiótico ciprofloxacina en la erradicación de la infección de la herida y dio como resultado una curación acelerada, con heridas que se cerraron en un 80 % en siete días", dijo el Dr. Kopecki.
El Dr. Kopecki, que también es miembro de la Fundación de Investigación Infantil Channel 7 en infecciones de heridas infantiles, dijo que los tratamientos con antibióticos se están volviendo escasos.
"Necesitamos desarrollar urgentemente nuevos enfoques alternativos sin antibióticos para tratar y controlar la infección de las heridas", afirmó.
"El fósforo negro parece haber dado en el clavo y esperamos ver la traducción de esta investigación al tratamiento clínico de las heridas crónicas".
El equipo quiere colaborar con posibles socios de la industria para desarrollar y crear prototipos de la tecnología.
Más información: Emmeline P. Virgo et al, Nanocopos de fósforo negro en capas reducen la carga bacteriana y mejoran la curación de heridas infectadas murinas, Terapéutica avanzada (2023). DOI:10.1002/adtp.202300235
Proporcionado por la Universidad RMIT
