Vieds un injicējams nanodaļiņas saturošs hidrogēls sinerģiskai un mērķspecifiskai osteomielīta terapijai (SinGel)
Mērķis
Apraksts
Osteomielīta ārstēšanai nepieciešama ilgtermiņa antibakteriāla terapija, taču vājā kaulaudu vaskularizācija kavē optimālu zāļu piegādi. Straujā antibakteriālās rezistences attīstība, biofilmu veidošanās, intracelulārās infekcijas, nepieciešamība veikt 2 operācijas ir neatliekamas, līdz šim neatbildētas ar osteomielītu saistītas problēmas. Tādēļ tiks izstrādāts trīskāršs risinājums. Pirmkārt, tiks paaugstinātas četru antibiotiku (AB) - gentamicīna, vankomicīna, meropenēma, ciprofloksacīna - antibakteriālās un kaulu afinitātes īpašības, sintezējot AB-bisfosfonāta konjugātus un pārbaudot sinerģiju starp AB un fenolskābēm (PA) pret osteomielītu izraisošo baktēriju references celmiem un klīniskajiem izolātiem. PA piemīt antibakteriālas, rezistenci mazinošas un antioksidatīvas īpašības, tāpēc tās varētu samazināt ar ārstēšanu saistītās blakusparādības. Otrkārt, tiks izstrādāti PLGA un PLGA-alendronāta nanonesēji ar vienlaikus iekapsulētām AB un PA sinerģiskām kombinācijām, lai nodrošinātu pakāpenisku aktīvo vielu izdali. Treškārt, nanondaļiņas un nesaistītas AB tiks iekapsulētas termosensitīvā, bioloģiski noārdāmā, osteogēnā hidrogēla matricē. Tiek izvirzīta hipotēze, ka šāda trīskārša pieeja ļautu mazināt AB minimālo efektīvo koncentrāciju, uzlabotu efektivitāti pret biofilmām un intracelulārām infekcijām un, iespējams, samazinātu antibakteriālās rezistences veidošanos. Visbeidzot, šāda bioloģiski noārdāma zāļu piegādes sistēma ļautu pāriet no divpakāpju uz vienpakāpes terapiju.
Plānotie rezultāti
- Oriģināli zinātniskie raksti, kas publicēti datubāzēs Web of Science vai SCOPUS iekļautajos Q1 vai Q2 kvartiles izdevumos – 2
- Oriģināli zinātniskie raksti, kas publicēti citos datubāzēs Web of Science vai SCOPUS iekļautajos izdevumos, sociālo, humanitāro un mākslas zinātņu nozarēs arī datubāzē ERIH PLUS iekļautos izdevumos – 1
- Zinātniskās datubāzes un datu kopas, sagatavotas atbilstīgi FAIR principiem – 1
- Iesniegts projekta pieteikums starptautiskā pētniecības un attīstības projektu konkursā (konkurss ārvalstīs vai iesniedzis starptautisks konsorcijs) – 1
- Iesniegts projekta pieteikums Latvijas pētniecības un attīstības projektu konkursā – 2
Progresa ziņojumi
Projekta otrajā ceturksnī turpinājās aktīvs darbs pie publikācijas manuskripta sagatavošanas par fenolskābju antibakteriālo aktivitāti un aktivitātes saistību ar vielu fizikālķīmiskajām īpašībām. Manuskripts iesniegts Q1 žurnālā Microbiology Spectrum. Uzsākts darbs pie konjugātu izveides starp fenolskābēm un izvēlētām antibiotikām. Veikti preliminārie eksperimenti PLGA nanodaļiņu sintēzei, optimizējot sintēzes procesu un iegūto daļiņu parametrus – izmēru, polidispersitātes indeksu, iekapsulēšanās efektivitāti u. c. Par pirmajiem projekta rezultātiem iesniegti divi abstrakti starptautiskās nozares konferencēs. Iegūtas ētikas atļaujas bakteriālo uzsējumu iegūšanai TOS. Atbilstīgi sākta klīnisko izolātu iegūšana un testēšana, identificējot infekciju izraisošo patogēnu. Veiksmīgi aizstāvēts maģistra darbs par projekta tēmu. RSU Atvērto durvju dienā stāstīts par projektu un tā mērķiem, kā arī demonstrēti praktiski eksperimenti interesentiem un topošajiem studentiem.
Projekta pirmajā ceturksnī veiksmīgi nokomplektēta projekta komanda un noorganizēta projekta sākšanas sapulce, kurā apspriesti galvenie uzdevumi, to izpildes termiņi un sasniedzamie rezultāti. Projektā iesaistītajiem studentiem veiktas mācības par darba kārtību un drošību gan ķīmijas, gan mikrobioloģijas laboratorijās. Studenti un pētnieki apmācīti strādāt ar projekta uzdevumu veikšanai nepieciešamajām iekārtām. Veiksmīgi izstrādāts datu pārvaldības plāns. Iesniegti pieteikumi ētikas atļauju iegūšanai par baktēriju uzsējumu iegūšanu no TOS projekta ietvaros. Veikti eksperimenti fenolskābju antibakteriālās aktivitātes noteikšanai pret 10 references baktēriju celmiem. Uzsākts darbs pie manuskripta izstrādes. Projekta studente Daniela Paula Prudņikova piedalījusies RSU ISC 2026 konferencē, kurā par mutisko prezentāciju sekcijā Biochemistry / Pharmacology / Pharmacy / Physiology ieguvusi trešo vietu.
Zinātniskās grupas dalībnieki
- Dace Bandere – projekta vadītāja
- Agnese Brangule – galvenā izpildītāja
- Ingus Skadiņš – galvenais izpildītājs
- Ance Bārzdiņa – izpildītāja (studējošā)
- Daniela Paula Prudņikova – izpildītāja (studējošā)
