Biologiska läkemedel hos U-FOLD forskare


Uppsala universitets forum för forskning om läkemedels- och drogberoende (U-FOLD) samlar forskare från alla fakulteter i tvärvetenskapliga projekt med inriktning på beroende. U-FOLD har också som uppgift att föra ut aktuell kunskap och forskningsresultat i det omgivande samhället samt att där fånga upp behov och frågeställningar som tvärvetenskaplig forskning kan ge svar på. En viktig del av denna forskning berör utveckling och framtagande av läkemedel.

Nyligen har det aviserats att den svenska Regeringen avser att tillsammans med flera företag och stiftelser satsa stora medel på forskning med inriktning på utveckling och produktion av biologiska läkemedel. Under en åttaårsperiod vill man avsätta 320 miljoner och förväntar sig att företag och universitet bidrar med drygt en halv miljard kronor under samma tid.

Ett biologiskt läkemedel har beskrivits som ett preparat vars aktiva substans kan produceras eller renframställas ur material av biologiskt ursprung, det vill säga levande celler och vävnad och i detta sammanhang har man från särskilt talat om program för proteinforskning. För forskare vid Uppsala universitet är framtagandet av proteiner som potentiella läkemedel inte något nytt koncept och då avses inte enbart de kraftsamlingar och satsningar som görs inom Life Science programmet.

Forskning, som inbegriper försök med avsikt att ta fram kroppsegna proteiner som läkemedel har traditioner vid Uppsala universitet som sträcker sig långt tillbaka i tiden. För ganska precis 50 år sedan utarbetades metoder för att renframställa hypofyshormoner för behandling av t ex tillväxtretardation hos barn så väl som infertilitet hos kvinnor. Dessa homon kunde också användas för framtagande av diagnostiska instrument och fick stort intresse i industriellt hänseende.

Tillväxthormon som renframställdes från avlidna individers hypofyser blev under 1970-talet en storsäljare för läkemedelsföretaget KABI. För att undvika att använda preparat som kunde vara virusinfekterade kom man under 1980-talet att lämna humant material som källa för hormonet och övergick till att framställa hormonet bioteknologiskt, dvs låta hormonet framställas av bakterieceller och erhålla vad som idag är känt som rekombinant tillväxthormon. Verksamheten vid KABI togs sedan över av Pharmacia och finns idag hos Pfizer.

Behovet av att få fram rena proteinpreparationer fria från kontaminerande ämnen är stort och Uppsala universitet kunde med hjälp av skickliga forskare på den tiden ta fram tekniker vars principer är avgörande för den moderna utrusning som står till förfogande för dagens proteinforskning. Det handlade om forskare som Arne Tiselius (Nobelpris i kemi 1948) och sedan hans adepter Jerker Porath och Stellan Hjertén som kunde förse Pharmacia och andra bioteknologiska företag med produkter som blev sålda över hela världen. De instrument och verktyg som dessa forskare tog fram har varit avgörande för att kunna renframställa de proteiner som idag används som läkemedel.

Men det är dock viktigt att notera att enbart tillgång till ett renframställt protein räcker inte för att ha ett användbart läkemedel. Preparatet måste också kunna finnas i en lämplig beredning och administreras på ett optimalt sätt. Det är här viktigt att ha tillgång till kompetens som är unik vid Uppsala universitet. Vid landets enda farmaceutiska fakultet finns forskare som levererat tekniker och instrument som fått stor betydelse när det gäller att administrera läkemedelsmolekyler på ett effektivt och för patienter bekvämt sätt.

När det gäller proteinläkemedel måste man ha kunskap och förståelse för hur dessa preparat på ett optimalt sätt kan nå fram till det avsedda målorganet. Vidare, många proteiner bryts snabbt ned i kroppen och effekten försvinner ganska snart. Idag tillförs också många proteinläkemedel med dagliga injektioner, t ex insulin och tillväxthormon, vilket kan vara obekvämt. Forskare vid den farmaceutiska fakulteten med anknytning till U-FOLD har studerat hur proteinhormon kan ta sig in i hjärnan och utöva effekter på psykomotorik, minne och kognition (Nyberg & Hallberg, 2013) både hos djur (Enhamre-Brolin et al., 2013; Grönbladh et al., 2013) och människa. (Myrelid et al., 2010; Rhodin et al., 2014)). Man har till förmån för ryggmärgsskador även tagit fram tekniker för att underlätta transporten av hormonet till det skadade området (Muresanu et al., 2015).

I pågående försök fortsätter man att undersöka hur tillväxthormon kan reversera såväl alkohol- som narkotika-inducerade skador på det centrala nervsystemet. Nu har man dessutom gjort lyckade försök att få in proteinhormonen till önskat område i hjärnan genom att låta virala vektorer vara bärare av genen som kan uttrycka detsamma.

Referenser

Late effects of early growth hormone treatment in Down syndrome. Myrelid A, Bergman S, Elfvik Strömberg M, Jonsson B, Nyberg F, Gustafsson J, Annerén G. Acta Paediatr. 2010 May;99(5):763-9.

Growth hormone reverses streptozotocin-induced cognitive impairments in male mice. Enhamre-Brolin E, Carlsson A, Hallberg M, Nyberg F. Behav Brain Res. 2013 Feb 1;238:273-8.

GH improves spatial memory and reverses certain anabolic androgenic steroid-induced effects in intact rats. Grönbladh A, Johansson J, Nöstl A, Nyberg F, Hallberg M. J Endocrinol. 2013 Jan 2;216(1):31-41.

Growth hormone and cognitive function. Nyberg F, Hallberg M. Nat Rev Endocrinol. 2013 Jun;9(6):357-65.

Recombinant human growth hormone improves cognitive capacity in a pain patient exposed to chronic opioids. Rhodin A, von Ehren M, Skottheim B, Grönbladh A, Ortiz-Nieto F, Raininko R, Gordh T, Nyberg F. Acta Anaesthesiol Scand. 2014 Jul;58(6):759-65.


Läs mer