En ny slags medicin baseret på nanoteknologi, som kun er aktiv på netop det tidspunkt, hvor kroppen har brug for den, er under udvikling af forskere fra Det Biovidenskabelige Fakultet, Københavns Universitet og Novo Nordisk.

Medicinen skulle gerne gøre livet lettere for blandt andre kræftpatienter, som er nødt til at indtage store doser af medicin flere gange dagligt.

Den nye medicin får en indbygget kontakt, der gør, at den aktiveres og deaktiveres i kroppen alt efter behov. Det betyder, at kroppen kan klare sig betydeligt længere på én dosis medicin, og dermed vil patienten også opleve markant færre bivirkninger.

Smart molekyle aktiverer medicin
Hemmeligheden er et molekyle, der er påklistret et bestemt sted på et lægemiddel, og som skal kontrollere, hvornår medicinen er aktiv.

»Forstil dig, at kræftlægemidler først bliver aktive i det øjeblik, de møder et sygt organ. Eller et antibiotikum, der først går til angreb, når antallet af bakterier overstiger den kritiske grænse. Det er det langsigtede mål i vores forskningsprojekt,« siger leder af forskningsprojektet professor Knud J. Jensen, Institut for Grundvidenskab på KU.

Medicin kan virke længere
Med kontakten vil lægemidlerne også kunne optimeres, så de kan virke meget længere tid. Det giver bedre behandlingsmuligheder for patienterne, for de skal tage medicinen mindre hyppigt, fortæller Knud J. Jensen.

»Mere præcis kontrol af lægemidlernes aktivitet giver langt færre bivirkninger for patienterne. For man undgår, at medicinen rammer raske og uønskede celler,« siger han.

Forskningsprojektet er netop blevet etableret med en bevilling på otte millioner kroner fra Programkomiteen for Nanovidenskab og -teknologi, bioteknologi og it under Det Strategiske Forskningsråd. Projektets samlede budget er på 14,8 millioner kroner.

Proteiner samles i inaktive klumper
De lægemidler, som for øjeblikket er at finde på apotekernes hylder, er baseret på proteiner og peptider, dvs. små proteinlignende molekyler. Men lægemidlerne har klare svagheder.

»De store problemer med den type lægemidler er, at de hurtigt bliver nedbrudt og udskilt af kroppen,« siger lektor Peter Thulstrup, som også deltager i forskningsprojektet.

Dette vil forskerne forhindre ved at kontrollere proteinernes frigivelse i kroppen. Kontrollen skal opnås ved at lave en kemisk modificering af proteinerne. Denne skal få proteinerne til at arrangere sig i små klumper, så snart de bliver sprøjtet ind i kroppen – proteinerne ”selvansamler” så at sige.

I denne form er proteinerne inaktive som lægemiddel. Først når de enkelte proteinmolekyler, kaldet monomerer, findes i fri form er de aktive.

»Den udfordring, vi p.t. står overfor, er at finde det helt rigtige sted på proteinet at sætte en ion, så vi styre denne selvansamling og frigivelsen af monomeren,« siger Knud J. Jensen.

Stor betydning
I første omgang er målet at kontrollere hvor lang tid der går, inden lægemidlerne bliver frigivet. Med tiden håber forskerne, at biologiske faktorer, som for eksempel ioner i kroppen, kan være det signal, der styrer aktiveringen af lægemidlet.

De nanoteknologier og principper, som forskningen resulterer i, har betydning for proteinbaserede lægemidler generelt. Og det glæder dekan på Det Farmaceutiske Fakultet ved Københavns Universitet, Sven Frøkjær.

»Der er rigtig mange af den slags lægemidler under udvikling også i danske virksomheder. Som jeg ser det, kan forskningen derfor få stor betydning for alle disse,« siger han.

Langtidsvirkende insulin
Med i projektet er også Novo Nordisk. De forsker i forskellige metoder til at kontrollere den tid, proteinlægemidlerne er aktive i kroppen.

Ved at kunne kontrollere hvornår lægemidlerne er aktive, kan de også udvikle langtidsvirkende lægemidler, som kun skal tages én gang om dagen.

I de klassiske langtidsvirkende insulin-præparater, der er på markedet i dag, er insulinpeptiderne krystallinske. Dvs. at insulinen ligger i små faste partikler i den opløsning, der sprøjtes ind i huden. Men det kan der være ulemper ved, særligt at partiklerne kan være svære at dosere – patienten skal omryste produktet meget grundigt, og desuden kan det give lokale irritationer i huden, hvor insulinen sprøjtes ind.

De nanoskala-partikler, som er endemålet i forskningsprojektet er derimod opløselige. Og forskernes forventning er, at det vil eliminere de nuværende ulemper.

I den treårige periode, som projektet skal forløbe, skal forskerne, som også tæller lektor Lise Arleth, KU, dels fremstille proteinerne, de skal teste deres fysiske egenskaber og de skal undersøge, hvordan de virker som potentielle lægemidler. Til projektet ansætter forskerne tre ph.d.-studerende og to post.doc.er.