Biotechniker und Mediziner der University of Oxford haben eine Technik entwickelt, mit der sie die Biofilmbarriere von Bakterien durchbrechen können, damit Antibiotika ihre „Angriffe“ effektiv starten können.
Problematische Dosierung
„Biofilme sind sehr schwer zu durchdringen. Man müsste sie mechanisch zerstören, was im Körper kaum machbar ist“, so Expertin Eleanor Stride. Bisher liege die einzige Möglichkeit darin, Antibiotika in extremer Dosierung einzusetzen. Das verstärke jedoch möglicherweise noch die Resistenzen, sodass die Bakterien noch widerstandsfähiger würden.
Die Lösung besteht in antibiotikahaltigen Nanopartikeln, die präzise an den Infektionsherden aktiviert werden. Sie sind so konstruiert, dass sie bei Einwirkung von Ultraschall schnell verdampfen. Das hat einen doppelten Effekt: Der Dampf zerstört physisch die Biofilmmatrix und setzt gleichzeitig Antibiotika direkt am Infektionsherd frei.
Ultraschall dringt tief in den Körper vor, sodass Infektionen in Bereichen, die normalerweise einen chirurgischen Eingriff erfordern, nichtinvasiv behandelt werden können. Gesundes Gewebe werde nicht zerstört, verdeutlichen die Wissenschafter.
Antibiotikabedarf reduziert
Die Entwickler haben die Nanopartikel an zehn klinischen Bakterienstämmen getestet, darunter E. coli und methicillinresistenter Staphylococcus aureus, sowie verabreichten vier Antibiotika. Die Ergebnisse waren beeindruckend. Durch die Kombination von Nanopartikeln und Ultraschall konnte die Antibiotikakonzentration bei Bakterien, die keine Biofilme bildeten, im Vergleich zur herkömmlichen Behandlung um mehr als das Zehnfache reduziert werden.
Der Dampf hat die Mikroorganismen so geschwächt, dass sie besser auf die Medikamente ansprachen. Bei Biofilminfektionen waren die Ergebnisse noch beeindruckender. Die Kombination aus Nanopartikeln und Ultraschall reduzierte die erforderliche Antibiotikakonzentration um mehr als das 40-Fache und eliminierte 100 % der Bakterien bei klinisch verträglichen Dosen.
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