瑪拉項目的目標是使用新的基於DNA的納米技術來對抗細菌

2020-12-01 騰訊網

赴美治療服務機構和生元國際了解到,抗生素用於預防和治療細菌感染。在20世紀,它們在防治結核病、肺炎、傷寒和腦膜炎等傳染病方面發揮了重要作用。然而,抗生素的不當使用也導致了所謂的多藥耐藥(MDR)的發展,細菌改變它們對這些藥物的反應,活得更久。

據世衛組織稱,抗生素耐藥性是當今對全球健康、糧食安全和發展的最大威脅之一。這讓專家們深感困擾,而許多企業和社會普遍對此並不擔心。與腫瘤學(癌症治療)相比,在尋找新的抗生素上投入的資金相對較少。首先,這是因為它需要多年的測試(10至20年)——雖然很容易找到能殺死細菌的化學物質,但要發現和開發對人體無害的物質就困難得多。其次,最具創新的產品不能自由銷售,因為這將導致過度使用,進而阻礙商業投資。

因此,這一問題需要新的治療戰略和資金來源。最近納米技術的改進使納米顆粒具有理想的物理化學性質,這可能成為抵抗MDR微生物的新防線。由歐洲委員會FET開放計劃資助的MARA項目就是一個例子。該項目由奧地利理工學院領導,得到了一個跨學科聯盟的支持,該聯盟正在尋求用一種新的基於dna的納米技術來對抗細菌,以取代常規的抗生素研究。這種方法利用了3種新的互補技術。

第一種稱為自主檢測核酸(AUDENA),是一種新的病原體相關抗原檢測方法。它使用純DNA作為傳感器,識別水溶性物質中的目標分子,並通過改變顏色進行反應。這種反應可以用肉眼觀察到,這意味著不需要實驗室儀器或複雜的處理過程。因此,AUDENA的生產和實施成本更低。

蛋白質模仿第二是一種新穎的方法基於人工酶(蛋白質的DNA結構模擬反應),可以用於各種各樣的應用程式,例如在生物技術、生物醫學製造,甚至在能源行業能否在生產更便宜和更穩定的酶。

第三種是基於分子機器人(MORO),目前已經應用於一些工業過程。在瑪拉的研究中,功能性DNA納米機器人可以在通過鑽穿細胞壁破壞細菌病原體或腫瘤細胞之前找到它們。這種機器與目標識別元件的結合,使設計各種專門的MOROs成為可能,創造出一種可能徹底改變疾病治療並在分子醫學領域開闢新領域的方法。

所有這些技術都與DNA納米技術相連接,使用核酸而不是迄今為止常見的蛋白質。由於這些結果,MARA可以通過使抗生素更具針對性(AUDENAS的目標)來幫助減少抗生素的使用,這反過來將減緩抗生素耐藥性的發展,但不會阻止它。然而,另外兩項技術將有望使人們以新的方式接觸這種細菌。因此,馬拉的影響可能對整個社會的醫療保健產生巨大的影響。

該項目已經催生了一個後續項目。通過EIC過渡到創新活動——一個新的融資計劃在2019年推出根據地平線2020計劃加強歐盟資助項目的開發潛力,MARILIA項目創建了一個新的檢測概念,基於馬拉的結果,為快速、低成本的水樣品中人類病原體的識別。快速和成本效益的病原體檢測在醫療保健、農業和食品工業等許多部門非常重要。瑪麗莉亞的研究成果具有商業潛力,這可能會催生一家初創企業,將該產品推向市場,並增強世界各地人們的健康和安全。

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