Projekta nosaukums: Jauni no Zymomonas mobilis iegūti antimikrobiālie peptīdi pielietojumam ādas un mīksto audu infekciju terapijā

Projekta līguma numurs: 1.1.1.1/19/A/097

Projekta partneri: SIA "Alternative Plants"

Projekta īstenošanas termiņš: 36 mēneši (01.10.2020.–30.09.2023.)

Projekta kopējais finansējums: 601160.42 EUR

Projekta zinātniskais vadītājs: Reinis Rutkis

Projekta administratīvais vadītājs: Jānis Briedis

Projekta mērķis: inovatīvu antimikrobiālo peptīdu izstrāde ādas un mīksto audu infekciju ārstēšanai, izmantojot modernas, savstarpēji papildinošas aktivitātes. Šis mērķis tiks sasniegts zinātniskajai institūcijai sadarbojoties ar nozares partneri, iesaistot pirmsdiploma un doktorantūras studentus, kā arī doktora grāda pretendentus un publicējot iegūtos rezultātus augsta līmeņa zinātniskos žurnālos.

Projekta darbību īstenošana uzsākta 01.10.2020.

Projekta “Jauni no Zymomonas mobilis iegūti antimikrobiālie peptīdi pielietojumam ādas un mīksto audu infekciju terapijā” realizācijas laikā tika sekmīgi pierādīta baktēriju Z. mobilis  spēja vidē sekretēt savienojumus ar augstu antimikrobiālo aktivitāti pret projektā pētāmiem mikroorganismiem, kas izraisa ādas un mīksto audu infekcijas slimības (ESKAPE grupas patogēni).  Analizējot Z.mobilis celmus tika konstatēts, ka augstākā antimikrobiālā aktivitāte pret ESKAPE patogēniem piemīt celmam ATCC 10988. Pētot Z. mobilis antimikrobiālās aktivitātes atkarību no kultivēšanas apstāķļiem, tika konstatēts, ka tā  saglabājas tikai Z. mobilis baktērijas kultivējot aerobos apstāķļos, kas netieši norāda uz antimikrobiālā efekta saistību ar mikroorganismu aerobo metabolismu. Z. mobilis kultūrvides ar augstu antimikrobiālo aktivitāti frakcionēšanas rezultātā izdevās noskaidrot, ka antimikrobiālo efektu noteicošais savienoijums ir termostabils līdz 90 grādiem celsija, ir labi ūdenī šķīstošs un mazāks par 3000 Da. Tālākai tā identifikācijai tiks izmantotas masspektometrijas un kodolmaknētiskās rezonanses metodes. 

26.03.2021.

Projektā turpināts darbs ar Z.mobilis celma ATCC 10988 kultūrvides ar augstu antimikrobiālo aktivitāti frakcionēšanas materiāla testēšana pret projektā pētāmiem mikroorganismiem, kas izraisa ādas un mīksto audu infekcijas slimības (ESKAPE grupas patogēni). Uzsākts darbs arī pie antimikrobiālā efekta noteicošā savienojuma identifikācijas ar masspektrometrijas un kodolmagnētiskās rezonanses metodēm. Frakcionētajam materiālam ar augstāko antimikrobiālo aktivitāti pēc iekoncentrēšanas uzsākta citotoksicitātes izvērtēšana pēc OECD TG 129 vadlīnijām peļu embrionālo fibroblastu līnijā Balb/c 3T3, koncentrācijās no 0.078 – 10.0%. Testētajam paraugam tiks noteikts arī IC50, salīdzinot ar šķīdinātāju. Antimikrobiālo savienojumu saturošās frakcijas citotoksicitātes izvērtējums ir būtisks priekšnosacījums tālākai imunomudulāro īpašību izvērtēšanai, kas paredzēta projekta turpinājumā.

22.06.2021.

Turpināta antimikrobiālās aktivitātes analīze šķidrajās kultūrās pētot celmu ar augstāko antimikrobiālo aktivitāti pret ESKAPE patogēniem - Z. mobilis ATCC 10988. Pētot Z. mobilis antimikrobiālās aktivitātes atkarību no kultivēšanas apstāķļiem, tika konstatēts, ka anaerobi audzētām kultūrām  nonākot aerobos apstāķļos antimikrobiālā aktivitāte ir augstāka, kā pilnībā kultivējot šūnas aerobi, kas netieši norāda uz ar antimikrobiālu efektu saistīto enzīmu ekspresijas līmeņa atšķirību. 

Uzsākts drošuma un efektivitātes novērtējums antimikrobiālos aģentus saturošiem Z. Mobilis supernatantiem. Testējot frakcionēts 20x koncentrēts paraugs citotoksicitāti, pēc OECD TG 129 vadlīnijām peļu embrionālo fibroblastu līnijā Balb/c 3T3, testētajam paraugam IC50 aprēķināts 4.57%. Testētais koncentrāciju diapazons: 0.078-10.0%. Atšķirība no šķīdinātāja (bufera) ir statistiski nozīmīga: p=0.0266 (t tests). 

Uzsākts darbs pie mērogošanas pamatparametru telpas izveides lai palielinātu propionāta un acetāta sintēzi aerobos apstākļos vienlaikus saglabājot augstu levāna sintēzi. 

21.09.2021.

 

Projektā “Jauni no Zymomonas mobilis iegūti antimikrobiālie peptīdi pielietojumam ādas un mīksto audu infekciju terapijā” pabeigts darbs  piw Z.mobilis celma ATCC 10988 aktīvo antimikrobiālo savienojumu identificēšanas. Eksperimentāli ir ticis apstiprināts, ka Z. mobilis antimikrobiālo aktivitāti pamatā nodrošina sintezēto organisko skābju, galvenokārt propionāta un acetāta, klātbūtne supernatanta frakcijā mM koncentrācijā. Papildus analizējot supernatanta aktīvāko hromatogrāfiski iegūto frakciju īpašības netika gūts apstiprinājums iespējamai peptīdu klātbūtnei antimikrobiālās aktivitātes nodrošināšanā. Minētie rezultāti ir apkopoti ziņojumā, kas iesniegts publicēšanai žurnālā “Fermentation” Impakta faktors: 3.975 (2020).

Ir tikusi parādīta Z. mobilis supernatanta frakcijā esošo polisaharīdu Levānu stimulējošā ietekme uz perifēro asiņu mononukleāro šūnu citokīnu IL-6, IL-8 un TNF-α sekrēciju. Ādas keratinocītu un dermas fibroblastu kultūrās parādīta levāna zemā citotoksicitāte. Līdzšinējie rezultāti iezīmē supernatanta potenciālu pielietojumu ādas un gļotādas brūču un iekaisumu terapijā un  profilaksē.

Projekta turpinājumā ir paredzēta heterologa antimikrobiālu peptīdu ekspresija Z. mobilis, kas sinerģiski mijiedarbojoties ar sintezētā levāna imūnmodulējošām un organisko skābju antimikrobiālajām īpašībām, supernatanta liofilizēto materiālu ļautu pielietot ādas un mīksto audu infekciju terapijā. Imunomodulējošās iedarbības raksturošanai uzsākti papildus eksperimenti in vitro šūnu kultūrās inducējot iekaisumu.

22.12.2021.