Ny dansk teknik kan revolutionere medicinproduktion

Danske forskere fra Københavns Universitet har udviklet en ny teknik, som kan gøre produktionen af lægemidler til eksempelvis kræft- og gigtpatienter langt mere effektiv, billigere og bedre.

Lægemidler til netop disse patientgrupper – og mange flere – er baseret på proteiner, hvor der er hægtet nogle sukkerstrukturer på. De gør proteinet og dermed lægemidlet mere stabilt og kan bestemme, hvor længe det skal blive i kroppen. Problemet er bare, at de vigtige sukkerstrukturer er besværlige og vanskelige at styre i de celler, som anvendes til at producere proteinerne.

Det retter den nye danske teknik op på.

»Sukker har en ekstrem stor indflydelse på, hvor længe proteinet holder i blodbanen, og hvor det ender, og nu har vi lavet en metode, så man rent faktisk kan kontrollere det,« siger Henrik Clausen, der er professor og leder af grundforskningscentret Copenhagen Center for Glycomics og forskergruppen, som netop har præsenteret deres metode i det anerkendte videnskabelige tidsskrift Nature Biotechnology.

Hamstercelle er den hidtil bedste til biologiske lægemidler

Inden vi går mere ind i den nye teknik, skal vi lige have et kig på, hvordan sukkerstrukturerne på de biologiske lægemidler produceres.

Siden 1950’erne har man anvendt en mammal cellelinje fra livmoderen i en kinesisk hamster, kaldet CHO-celler til produktionen af biologiske lægemidler. Cellerne har vist sig at være gode til produktionen af disse sukkerstrukturer, da de er forenelige med os mennesker. Og den egenskab er sjælden.

»Man kan sagtens forestille sig, at man kan finde andre celletyper, men CHO er et safe bet og har vist sig at være ekstremt god,« fortæller Henrik Clausen.

Læs også: Protein i blære-forklædning giver nyt håb for Parkinson-patienter

Sukkerstrukturerne fra hamstercellen ligner nogle af menneskets, men de er ikke altid helt homogene. Det betyder, at medicinalindustrien nogle gange må smide hele prøver ud med sukkerstrukturer, fordi de ikke er ensformige nok til at kunne blive brugt til specifikke lægemidler.

Man kan derfor spørge sig selv – hvorfor bruger man ikke celler fra mennesker i stedet?

»Problemet med at anvende menneskeceller til den type eksperimenter er blandt andet, at man nemmere kan komme til at overføre patogener og vira. Derfor gælder det om at komme så langt væk fra de menneskelige celler som muligt. Men det er primært historisk betinget, at CHO-cellen har så stor anvendelse i dag,« siger Henrik Clausen.

Sukkerstrukturer brydes op i klodser

Udgangspunktet for den nye teknik er genredigering. Værktøjerne, der er anvendt, er Zinc finger nucleaser og det kendte CRISPR/cas9, hvilke forskergruppen var de første i verden til at bruge til redigering af sukkerstrukturer i celler tilbage i 2011.

Læs også: Ny klippeteknologi vil revolutionere biotek

Med trecifrede millonbeløb fra Grundforskningsfonden og Novo Nordisk Fondens Center for Biosustainability har forskerne kunnet dykke ned i mulighederne for at anvende genredigeringsværktøjerne på hamsterceller, og det har nu givet pote.

Forskerne kan med den nye teknik nemt tage gener ud af CHO-cellen og sætte nogle andre ind, så sukkerstrukturerne kan styres efter ønske. På den måde kan de designe en lille celle-fabrik, der kan producere proteiner med netop de sukkerstrukturer, der er behov for til det pågældende lægemiddel.

»Sukkerstrukturer kan minde om et træ lavet af byggeklodser, og populært sagt har vi fundet ud af, hvordan man langt hurtigere og mere effektivt kan designe træet og sætte klodserne sammen. Hvor det før kunne tage år at opnå den helt rigtige struktur, kan vi nu gøre det på uger, ligesom vi kan tilbyde mange flere forskellige strukturer, end man har kunnet med de hidtidige metoder,« siger Zhang Yang, der er ph.d. ved Grundforskningscenteret for Glycomics på Københavns Universitet og førsteforfatter på studiet, i en pressemeddelelse fra KU.

Henrik Clausen fortæller, at teknikken imidlertid ikke kun skal komme medicinalindustrien til gode.

»Nu, hvor vi kan kontrollere sukkerstrukturerne, kan vi sende proteinet lige det sted hen, vi vil. Måske skal det optages i leveren eller i en immuncelle, og det kan vi designe sukkerstrukturen til. Desuden kan flere sukkerstrukturer øge holdbarheden på lægemidlet, så man måske kun skal medicineres én gang om ugen i stedet for hver dag,« fortæller han.

Nye lægemidler kan hurtigere komme på hylderne

I dag bliver der solgt for omkring 370 milliarder kroner proteinlægemidler, og teknikken kan ikke kun have en betydning for fremstillingen af eksisterende lægemidler. Ifølge Henrik Clausen vil det også blive både hurtigere og nemmere at forsøge sig med udviklingen af nye lægemidler.

Det er også af denne grund, at forskerne har søgt om patent på den nye teknik. De er dog blevet pålagt ikke at fortælle, hvordan opfindelsen skal anvendes kommercielt.

»Vores projekt et godt eksempel, hvor reel grundforskning leder til nye muligheder, som vi kun har drømt om. Støtte fra store fonde i Danmark som Novo Nordisk Fonden giver os mulighed for at forfølge idéer til døren og åbne for anvendelsen til gavn for samfundet og patienter. Vi ser projektet som en lille revolution af den måde, vi gør tingene på i dag. Det er en stor glæde for os alle at være en del af,« afslutter Henrik Clausen.