Efficient Delivery of Antimicrobial Peptides in an Innovative, Slow-Release Pharmacological Formulation
Serna, Naroa (Universitat Autònoma de Barcelona. Departament de Genètica i de Microbiologia)
López-Laguna, Hèctor (Universitat Autònoma de Barcelona. Departament de Genètica i de Microbiologia)
Aceituno Abarzúa, Patricia (Universitat Autònoma de Barcelona. Departament de Biologia Cel·lular, de Fisiologia i d'Immunologia)
Rojas-Peña, Mauricio (Universitat Autònoma de Barcelona. Departament de Biologia Cel·lular, de Fisiologia i d'Immunologia)
Parladé Molist, Eloi (Universitat Autònoma de Barcelona. Departament de Genètica i de Microbiologia)
Voltà-Durán, Eric (Universitat Autònoma de Barcelona. Departament de Genètica i de Microbiologia)
Martínez-Torró, Carlos (Universitat Autònoma de Barcelona. Departament de Genètica i de Microbiologia)
Sanchez, Julieta M (Universitat Autònoma de Barcelona. Departament de Genètica i de Microbiologia)
Di Somma, Angela (Universitat Autònoma de Barcelona. Institut de Biotecnologia i de Biomedicina "Vicent Villar Palasí")
Carratalá, José Vicente (Universitat Autònoma de Barcelona. Departament de Genètica i de Microbiologia)
Livieri, Andrea L. (Universitat Autònoma de Barcelona. Institut de Biotecnologia i de Biomedicina "Vicent Villar Palasí")
Ferrer-Miralles, Neus (Universitat Autònoma de Barcelona. Departament de Genètica i de Microbiologia)
Vázquez Gómez, Esther (Universitat Autònoma de Barcelona. Departament de Genètica i de Microbiologia)
Unzueta Elorza, Ugutz (Institut d'Investigació Biomèdica Sant Pau)
Roher Armentia, Nerea (Universitat Autònoma de Barcelona. Departament de Biologia Cel·lular, de Fisiologia i d'Immunologia)
Villaverde Corrales, Antonio (Universitat Autònoma de Barcelona. Departament de Genètica i de Microbiologia)

Date:	2023
Abstract:	Both nanostructure and multivalency enhance the biological activities of antimicrobial peptides (AMPs), whose mechanism of action is cooperative. In addition, the efficacy of a particular AMP should benefit from a steady concentration at the local place of action and, therefore, from a slow release after a dynamic repository. In the context of emerging multi-resistant bacterial infections and the urgent need for novel and effective antimicrobial drugs, we tested these concepts through the engineering of four AMPs into supramolecular complexes as pharmacological entities. For that purpose, GWH1, T22, Pt5, and PaD, produced as GFP or human nidogen-based His-tagged fusion proteins, were engineered as self-assembling oligomeric nanoparticles ranging from 10 to 70 nm and further packaged into nanoparticle-leaking submicron granules. Since these materials slowly release functional nanoparticles during their time-sustained unpacking, they are suitable for use as drug depots in vivo. In this context, a particular AMP version (GWH1-NIDO-H6) was selected for in vivo validation in a zebrafish model of a complex bacterial infection. The GWH1-NIDO-H6-secreting protein granules are protective in zebrafish against infection by the multi-resistant bacterium Stenotrophomonas maltophilia, proving the potential of innovative formulations based on nanostructured and slowly released recombinant AMPs in the fight against bacterial infections.
Grants:	Agencia Estatal de Investigación PID2020-116174RB-I00 Agencia Estatal de Investigación PID2019-105416RB-I00 Agència de Gestió d'Ajuts Universitaris i de Recerca 2021/SGR-00092 Agència de Gestió d'Ajuts Universitaris i de Recerca 2019/FI_B00352 Agència de Gestió d'Ajuts Universitaris i de Recerca 2017/SGR-695 Instituto de Salud Carlos III PI20/00400 Instituto de Salud Carlos III CP19/00028 Agencia Estatal de Investigación RTI2018-096957-B-C21
Rights:	Aquest document està subjecte a una llicència d'ús Creative Commons. Es permet la reproducció total o parcial, la distribució, la comunicació pública de l'obra i la creació d'obres derivades, fins i tot amb finalitats comercials, sempre i quan es reconegui l'autoria de l'obra original.
Language:	Anglès
Document:	Article ; recerca ; Versió publicada
Subject:	Recombinant proteins ; Drug delivery ; Antimicrobial peptide ; Secretory granules ; Microparticles
Published in:	Pharmaceutics, Vol. 15, Num. 11 (November 2023) , art. 2632, ISSN 1999-4923

DOI: 10.3390/pharmaceutics15112632
PMID: 38004610

14 p, 1.7 MB

The record appears in these collections:
Research literature > UAB research groups literature > Research Centres and Groups (research output) > Health sciences and biosciences > Institut de Biotecnologia i de Biomedicina (IBB)
Articles > Research articles
Articles > Published articles