Nanopartiklar som transporterar läkemedel ned i lungorna är ett vapen under utveckling mot antibiotikaresistens. Bakom detta koncept står fyra samarbetande svenska forskargrupper.
Nanopartiklar som bär läkemedel
Enligt en rapport från ECDC (European Centre for Disease prevention and Control) dör uppskattningsvis 33 000 personer per år som en direkt följd av antibiotikaresistens, bara i Europa.
Ett nytt svenskt forskningsprojekt ska försöka bekämpa utvecklingen genom att skapa effektivare behandlingar mot resistenta bakterier i lungorna. Projektet ingår i Vetenskapsrådets satsning på tvärvetenskapliga forskningsmiljöer, där Vetenskapsrådet ger bidrag till projekt med forskare inom minst två olika ämnen.
I det aktuella projektet medverkar fyra forskargrupper vid tre olika universitet. En av forskarna är Lena Friberg, professor i farmakokinetik och farmakodynamik vid Uppsala universitet.
– Tanken är att gruppen i Umeå ska ta fram läkemedel mot bakterier, både små molekyler och peptider, som sedan ska binda till nanopartiklar för att lättare ta sig ned i lungorna. En del av nanopartiklarna kommer även att ha en antibakteriell effekt i sig, till exempel gallium, berättar hon.
Nanopartiklarna tas fram av Georgios Sotirious forskargrupp vid Karolinska Institutet. Partiklarna ska tillsammans med läkemedelssubstanserna nå infektionen i lungan genom att patienten inhalerar dem. Därför är det viktigt att partiklarna inte är för stora eller för små.
– Om man bara ger läkemedelssubstanserna i sig är de för små och då andas man ut dem väldigt lätt igen. Det gäller att de är en viss storlek så att de hamnar rätt nere i lungan, där bakterierna befinner sig, säger Lena Friberg.
Fyra forskargrupper
Läkemedel som når fram till bakterierna direkt förväntas ge en bättre effekt. Dessutom kan potentiella biverkningar undvikas eftersom läkemedlet inte skadar andra delar av kroppen.
– Många antibakteriella substanser kan inte tas oralt och även om man skulle ge dem intravenöst så kan det vara så att man förlorar mycket substans på vägen. Det kan vara svårt att få dem till lungan. På det här sättet kan man få en bra formulering som hamnar rätt i en mer kontrollerad form.
De utvecklade läkemedelssubstanserna och nanopartiklarna ska studeras in vitro och in vivo av Birgitta Henriques-Normarks forskargrupp vid Karolinska Institutet. Dessa forskare ska bland annat studera frisättning och upptag av läkemedlen. Den fjärde forskargruppen är Lena Fribergs. Den har som uppgift att utveckla matematiska modeller som bygger på information från de andra forskargrupperna.
– Vi kan till exempel titta på hur släpper de här peptiderna och små molekylerna från nanopartiklarna? Baserat på vad vi får fram kan vi återkoppla och förutsäga att om vi ändrar lite på sammansättningen och egenskaperna hos partiklarna kommer tillförseln att bli ännu bättre. Sedan kan vi koppla ihop nivåerna av substanserna och nanopartiklarna med den farmakodynamiska effekten och avdödningen av bakterierna. Och skala till människa. Det är många parametrar som kan ändras med substanserna och nanopartiklarna. Storleken men också ytkemin är viktig.
Spännande projekt
Projektet kommer att pågå under sex år. Även om Lena Friberg hoppas på att komma långt i utvecklingen så tror hon inte att de nya behandlingarna kommer att vara helt färdiga för kliniska studier efter den tiden.
– Det vi saknar i projektet är de regulatoriska toxicitetsstudierna som är nödvändiga men också mycket omfattande innan man kan ge ett nytt läkemedel till människa. Det skulle ju vara fantastiskt om vi hittade något snabbt som kan vidareutvecklas. För olika typer av bakterier kommer vi dock sannolikt behöva kombinera olika antibakteriella substanser och nanopartiklar.
När projektet är klart hoppas Lena Friberg också att resultaten kan bli till nytta även för andra forskare.
– Om andra forskare har tagit fram en ny typ av antibiotika så kanske de kan utnyttja den plattform som vi redan har byggt upp. Att vi jobbar tvärvetenskapligt och försöker att binda ihop de olika delarna tror jag kommer att bidra till ännu mer kunskap på flera olika plan. Det är ett väldigt spännande projekt på många sätt.
