Nanovlakna za sočasno dostavo koktajlov izbrane mikrobiote in protimikrobnih učinkovin za lokalno zdravljenje vaginalnih infekcij

Znanstveno izhodišče in predstavitev problema. Vaginalne okužbe, ki so lahko povezane z resnimi zdravstvenimi zapleti, kot so medenična vnetna bolezen, povečano tveganje za spolno prenosljive bolezni in neželen izid nosečnosti, so najpogostejši razlog, da ženske poiščejo zdravniško pomoč. Bakterijska vaginoza in vaginalna kandidiaza, za kateri so značilne spremembe v sestavi vaginalne mikrobiote, sta najpogostejši obliki vaginalnih infekcij. Populacija Lactobacillus spp., ki prevladuje v zdravi mikrobioti, se zaradi razrasta anaerobnih bakterij ali Candide spp. zmanjša. Trenutno zdravljenje s protimikrobnimi učinkovinami je večinoma neučinkovito, zato se pogosto bolezen ponovi, kar veča tveganje za razvoj protimikrobne odpornosti. Verjamemo, da je zaradi aktualnih pomembnih znanstvenih odkritij na področju mikrobiote kot take in njene povezave z infekcijskimi boleznimi napočil čas za raziskave in razvoj alternativnih možnosti zdravljenja tovrstnih okužb z živimi bioterapevtskimi izdelki. Pregled dosedanjih raziskav. Obetaven korak v zdravljenju vaginalnih okužb je uporaba koristnih bakterij, kot so laktobacili, ki lahko zmanjšajo število vaginalnih patogenov po več mehanizmih, kot sta tekmovanje za pritrditvena mesta in sproščanje protimikrobnih snovi. Nedavna metaanaliza pa je pokazala le zmerno učinkovitost laktobacilov pri zdravljenju vaginalnih infekcij, saj so uporabljali predvsem seve laktobacilov, ki izvirajo iz črevesne mikrobiote ali fermentirane hrane. Le-ti kolonizirajo vaginalno sluznico le začasno tj. tekom zdravljenja. Kljub znani zgodovini uporabe iz črevesne mikrobiote izoliranih laktobacilov, najnovejša regulativa na področju živih bioterapevtskih izdelkov zahteva poglobljeno varnostno oceno in razjasnitev mehanizmov delovanja novih sevov živih terapevtskih laktobacilov. Poleg tega imajo formulacije laktobacilov, ki so danes na trgu, več pomanjkljivosti, zato pričakujemo, da bo lokalna dostava izbranih sevov laktobacilov, ki izvirajo iz zdrave vaginalne mikrobiote in so vgrajeni v pacientu prijazen dostavni sistem, kot so nanovlakna, imela velik potencial za izboljšano zdravljenje. Cilji projekta. Cilj projekta je raziskati in razviti inovativna mukoadhezivna nanovlakna z vgrajenim koktajlom laktobacilov in protimikrobno učinkovino za lokalno zdravljenje vaginalnih okužb. Ta celovit pristop vključuje izbiro in vrednotenje novih sevov vaginalnih laktobacilov zdravih žensk, vključno z identifikacijo njihovih metabolitov in oceno njihove protimikrobne in imunomodulatorne aktivnosti. Poleg tega bomo v nanovlakna vgradili koktajl izbranih laktobacilov s sinergističnim delovanjem v kombinaciji z ali brez protimikrobne učinkovine. Izdelana nanovlakna bomo podrobno ovrednotili in vitro z metodami, ki posnemajo pogoje v vagini, in in vivo na živalskem modelu. Za natančno sledenje sproščanju laktobacilov iz nanovlaken in njihovi rasti ter razmnoževanju bomo uporabili najsodobnejše tehnologije fluorescenčnega slikanja. To bo mogoče z uporabo gensko spremenjenih laktobacilov, ki izražajo fluorescentne proteine in jih bomo pripravili v okviru projekta. Program dela in izvedba. Vsi bistveni koraki projekta so sistematično organizirani v pet medsebojno povezanih delovnih sklopov in omogočajo izpolnitev končnega cilja. Raziskave bomo izvedli v okviru interdisciplinarnega projektnega konzorcija, ki bo vključeval strokovnjake s področja farmacevtske nanotehnologije (Fakulteta za farmacijo, Univerza v Ljubljani), biotehnologije (Institut Jožef Stefan), klinične mikrobiologije (Nacionalni laboratorij za zdravje, okolje in hrano) in ginekologije (Univerzitetni klinični center Ljubljana), ki med seboj že sodelujemo in imamo znanje in infrastrukturo za izvedbo projekta. Pridobljene rezultate bomo diseminirali, razvite inovativne pristope pa bomo uporabili tudi v razvoju podobnih živih bioterapevtskih izdelkov v prihodnje.