Mikronålsplåster levererar antibiotika lokalt i huden

Hudinfektioner med MRSA-bakterier (motståndskraftiga gula stafylokocker) är potentiellt dödliga, särskilt hos personer med nedsatt immunförsvar. För närvarande behandlas infektionerna med en intravenös injektion med antibiotika.

Injektion med antibiotika ger biverkningar

Antibiotika av typen vankomycin är en av de huvudsakliga behandlingarna och ges som en intravenös injektion. Anledningen till att läkemedlet inte ges lokalt är att det har svårt att tränga igenom huden. Det ges inte heller oralt eftersom det har dålig absorption genom tarmen. Problemet med att tillföra antibiotika i blodet är att det ofta resulterar i betydande biverkningar, och även när relativt höga doser administreras blir den lokala koncentrationen av vankomycin i huden låg, vilket kan främja utvecklingen av antibiotikaresistenta stammar. Det finns därför ett kliniskt behov av att kunna tillföra vankomycin lokalt i huden.

Möjligt kontrollera mängden läkemedel

– Vi har försökt lösa detta med hjälp av mikronålsplåster som består av pyttesmå nålar tillverkade av en polymer som är fylld med läkemedlet. Genom en innovativ mikronålsdesign kunde vi effektivt kontrollera mängden läkemedel som levereras i huden, säger studiens förstaförfattare Jill Ziesmer, doktorand vid institutionen för mikrobiologi, tumör- och cellbiologi, Karolinska Institutet.

Plåstret placeras på huden vid det infekterade området. De knappt synliga mikronålarna är så små att de inte når smärtreceptorerna vilket gör behandlingen relativt smärtfri. Mikronålarnas förmåga att tränga in i huden studerades i hudvävnad från gris och människa. Resultaten visar att läkemedlet effektivt levererades ner i huden och signifikant minskade mängden MRSA-bakterier.

Bättre livskvalitet för patienten

– Om den här medicintekniska produkten når klinik kan den totalt förändra hur hudinfektioner med potentiellt dödliga bakterier behandlas, med en drastisk förbättring av patienternas livskvalitet, säger studiens sisteförfattare Georgios Sotiriou, ansvarig forskare vid institutionen för mikrobiologi, tumör- och cellbiologi, Karolinska Institutet.

Forskarna kommer nu att utvärdera mikronålarnas prestanda i djurmodeller av MRSA-hudinfektion. Nästa steg är att vidareutveckla produkten så att den utövar antimikrobiell aktivitet genom flera olika mekanismer i syfte att förbättra effektiviteten.

Vacciner levereras redan med tekniken

Mikronålar utnämndes till en av de 10 mest lovande teknologierna av World Economic Forum 2020. Tekniken används redan kliniskt för att administrera vacciner och det finns många pågående kliniska prövningar för andra användningsområden, som behandling av diabetes, cancer och neuropatisk smärta.

Mikronålarnas bas är endast 0,2 mm bred. Bild: Jill Ziesmer.

– Mikronålar för leverans av antibiotika är ett nytt forskningsområde, men den framgångsrika användningen av mikronålar i andra syften ger hopp om att antibiotika i mikronålar kan öppna för nya sätt att behandla hudinfektioner, säger Georgios Sotiriou.

Vetenskaplig artikel:

Vancomycin‐Loaded Microneedle Arrays against Methicillin‐Resistant Staphylococcus Aureus Skin Infections. (Jill Ziesmer, Poojabahen Tajpara, Nele‐Johanna Hempel, Marcus Ehrström, Keira Melican, Liv Eidsmo, Georgios A. Sotiriou), Advanced Materials Technologies.

Kontakt:

Jill Ziesmer, doktorand vid institutionen för mikrobiologi, tumör- och cellbiologi, Karolinska Institutet, jill.ziesmer@ki.se

Fotnot:

Forskningen har finansierats av Europeiska forskningsrådet (ERC), NordForsk, fakultetsnämnden vid Karolinska Institutet, Vetenskapsrådet, Torsten Söderbergs Stiftelse och Stiftelsen för Strategisk Forskning.