麻豆社

Cellgifter av typen nukleosidanaloger 盲r effektiva mot bakterier, men anv盲nds inte f枚r att behandla infektioner i dag. Foto Magnus Johansson

Det finns m氓nga l盲kemedel och l盲kemedelskandidater som 盲r mycket effektiva n盲r det g盲ller att d枚da bakterier eller tum枚rceller. Problemet 盲r att de 盲ven skadar patienten. D盲rf枚r anv盲nds de inte alls eller i mycket liten utstr盲ckning. I de fall de anv盲nds f枚r att behandla sjukdomar som cancer ges l盲kemedlet oftast direkt i blodet och sprids i hela kroppen. Men forskare vid Link枚pings universitet utvecklar en metod f枚r att leverera starka l盲kemedelssubstanser p氓 ett s盲krare s盲tt, som de hoppas ska 枚ppna upp nya m枚jligheter att behandla olika sjukdomstillst氓nd.

Frank Hernandez. Foto Magnus Johansson

鈥� Det finns m氓nga l盲kemedelssubstanser som 盲r mycket effektiva, men ger sv氓ra biverkningar. Jag vill paketera s氓dana molekyler med v氓r metod s氓 att de levereras specifikt till den plats i kroppen d盲r bakterierna eller cancercellerna finns. Vi kan s盲nka dosen och 盲nd氓 f氓 god effekt just d盲r den beh枚vs, s盲ger Frank Hernandez, universitetslektor vid Institutionen f枚r fysik, kemi och biologi, IFM.

Effektiva mot bakterier

Frank Hernandez har s盲rskilt intresserat sig f枚r en grupp l盲kemedel som har anv盲nts sedan 1960-talet och som kallas nukleosidanaloger. De 盲r fortfarande f枚rstahandsalternativet vid behandling av flera typer av cancer och virusinfektioner. Forskning har visat att denna typ av molekyler ocks氓 盲r bra p氓 att d枚da bakterier. Trots det anv盲nds inte nukleosidanaloger f枚r att behandla bakterieinfektioner i dag 鈥� antagligen f枚r att dessa l盲kemedel 盲r f枚rknippade med sv氓ra biverkningar och det i dagsl盲get finns annan antibiotika. Samtidigt har uppkomsten och spridningen av livshotande, multiresistenta bakterier skapat ett stort behov av nya alternativ till de antibiotika som anv盲nds i dag och d盲r skulle nukleosidanaloger kunna spela en roll.

De senaste tio 氓ren har Frank Hernandez och hans kollegor gjort flera uppt盲ckter som banat v盲g f枚r den metod som de utvecklat f枚r att paketera nukleosidanaloger s氓 att de kan levereras p氓 ett s盲krare s盲tt. I flera studier har de unders枚kt egenskaper hos en typ av proteiner som kallas nukleaser. Nukleaser finns i s氓v盲l djur som bakterier, men under evolutionen har det uppst氓tt skillnader mellan bakteriers nukleaser och m盲nskliga nukleaser, vilket forskarna utnyttjar. Forskarteamet har visat att nukleasers specifika 鈥漟ingeravtryck鈥� kan anv盲ndas f枚r att k盲nna igen olika bakterier.

鈥� Med v氓r metod kombinerar vi tv氓 saker: f枚rm氓gan att p氓 ett mycket specifikt s盲tt hitta en bakterieinfektion, och effektiviteten hos l盲kemedel som har funnits under mycket l氓ng tid och ofta 盲r v盲l bepr枚vade, men som hittills levererats p氓 ett s盲tt som skadar patienten, s盲ger Frank Hernandez.

Bakterien som orsakar infektion har specifika proteiner, s k nukleaser. TOUCAN (Therapeutic OligonUCleotides Activated by Nucleases) levererar l盲kemedlet i en inaktiv form. Bakteriernas nukleas klipper loss l盲kemedked, som d氓 blir aktiv och d枚dar bakterier p氓 platsen. Foto Frank Hernandez

Alla nukleaser har en sak gemensamt: de fungerar som biologiska saxar, som klipper av dna i cellers arvsmassa. Metoden som forskarna har utvecklat utnyttjar dessa egenskaper hos specifika nukleaser fr氓n den bakterie som ska behandlas. L盲kemedlet paketeras s氓 att det 盲r inaktivt fram till dess att det kommer i kontakt med r盲tt nukleas. Bakterienukleaset klipper loss nukleosidanalogen, som d氓 blir aktiv och d枚dar bakterier p氓 platsen. Forskarna kallar sitt system TOUCAN (Therapeutic OligonUCleotides Activated by Nucleases).

Kan bli ny sorts antibiotika

I den aktuella studien, som publicerats i tidskriften Journal of Controlled Release, demonstrerar 麻豆社-forskarna hur principen fungerar. De anv盲nder TOUCAN-systemet i m枚ss f枚r att d枚da Staphylococcus aureus-bakterier med nukleosidanalogen floxuridin, som anv盲nds i sjukv氓rden f枚r att behandla bland annat tjocktarmscancer. Studiens resultat pekar p氓 att floxuridin som paketerats och levererats med TOUCAN-systemet kunde behandla infektionen p氓 ett effektivt och s盲kert s盲tt.Baris Borsa, f枚rste forskningsingenj枚r. Foto Magnus Johansson

鈥� Jag tror att TOUCAN-teknologin har stor potential att bli ett genombrott i behandlingen av infektionssjukdomar, s盲ger Baris Borsa, f枚rste forskningsingenj枚r vid Link枚pings universitet.

Forskarna r盲knar med att det kommer ta runt 5鈥�10 氓r innan metoden 盲r redo att anv盲ndas mot bakterieinfektioner hos patienter. De ser ocks氓 m枚jligheter att anv盲nda TOUCAN f枚r att minska biverkningar av nukleosidanaloger vid behandling av exempelvis cancersjukdomar och virusinfektioner.

Forskarna g氓r nu vidare med att ta reda p氓 hur TOUCAN hanteras av kroppen och med att unders枚ka om det finns n氓gra o枚nskade effekter p氓 kort och l氓ng sikt.

Forskningen har finansierats med st枚d av Knut och Alice Wallenbergs stiftelse och Vetenskapsr氓det. N氓gra av forskarna bakom studien har patent p氓 metoden och har grundat ett f枚retag f枚r att utveckla TOUCAN f枚r klinisk anv盲ndning.

Artikeln: , Baris Borsa, Luiza Hernandez, Tania Jim茅nez, Chaitanya Tellapragada, Christian Giske och Frank Hernandez, (2023), Journal of Controlled Release, publicerad online 8 augusti 2023, doi: https://doi.org/10.1016/j.jconrel.2023.07.057