En biofilm från Candida albicans före (överst) och efter (nedre) behandling med en av de syntetiska peptiderna. Kredit:Ref. 1 © 2017 WILEY-VCH Verlag GmbH &Co. KGaA, Weinheim
A*STAR -forskare har skapat syntetiska molekyler för att behandla svampkeratit - en infektion i hornhinnan som orsakar synskada. De nya molekylerna är ett första steg mot att utveckla effektiva läkemedel för att bekämpa denna utbredda sjukdom.
Enligt Världshälsoorganisationen, hornhinnesår till följd av keratit gör att 1,5–2 miljoner människor tappar synen i ett öga varje år, med svampinfektioner som står för nästan hälften av keratitfall orsakade av mikrober. "Det finns inga säkra och effektiva svampdödande medel för klinisk behandling av svampkeratit, "säger Jackie Ying, verkställande direktören för A*STAR Institute of Bioengineering and Nanotechnology (IBN), Singapore.
Ying och IBN gruppledare Yi Yan Yang ledde ett team av forskare som utvecklade en serie korta, syntetiska proteinfragment utformade för att efterlikna antimikrobiella peptider som produceras av immunsystemet. De syntetiska peptiderna var i stort sett effektiva mot bakterier och Candida albicans, en av patogenerna som kan orsaka svampkeratit. Dock, de hade inte testats mot svampkeratit, där C. albicans aggregerar för att bilda en biofilm som skyddar svampen.
Teamet utvärderade tre syntetiska peptider för att bestämma vilka strukturella egenskaper som var effektiva mot svampkeratit. Alla tre peptiderna utformades runt en kärnspiralstruktur som kallas en alfa -helix, men var och en var lite annorlunda. Den första peptiden var en kort, enkel helix, den andra var en helix täckt med aminosyran cystein, och den tredje var en längre helix.
Medan alla tre peptiderna bromsade tillväxten av C. albicans, den enkla spiralen hade liten effekt när den testades mot svampbiofilmer. Båda de andra peptiderna kunde störa biofilmen och utrota 90 procent av svampen inom 24 timmar, varvid den längre peptiden är effektiv vid lägre doser. Båda peptiderna lindrade också keratitisymtom hos möss infekterade med C. albicans.
"Vi var glada när vi såg det, eftersom vi kan ha upptäckt en lösning för att behandla svår svampkeratit, "säger Yang. Peptiderna är ett första steg mot att utveckla svampdödande medel för att behandla sjukdomen. Sammantaget de två peptiderna utfördes liksom det svampdödande läkemedlet amfotericin men med lovande att övervinna några av dess nackdelar, såsom dess höga kostnad och begränsade kliniska tillämplighet på grund av låg löslighet och instabilitet.
Nästa, laget kommer att flytta till försök med kaniner, testa de bäst presterande kandidaterna från denna och andra studier för att bekräfta deras aktivitet och utvärdera deras säkerhet.