Finjustering af immunsystemet skal hjælpe med at designe lægemidler – Københavns Universitet

Nyheder > Alle nyheder > 2011 > 2011.11 > Finjustering af immuns...

15. november 2011

Finjustering af immunsystemet skal hjælpe med at designe lægemidler

Immunologi

Det er nu lykkedes for immuno-forskere at gribe ind og justere på overfladen af immunsystemets hvide blodlegemer ved at påvirke disse celler helt ned på det molekylære plan. Forskerne har endda formået at manipulere med det biokemiske signalsystem, som var det bygget op af legoklodser - resultaterne kan på sigt bruges til at udvikle bedre og mere målrettet medicin.

- Det drejer sig om at skrue op og ned for immunsystemets signaler og reaktioner. Det er helt basal Grundforskningsresultaterne kan på sigt anvendes til at udvikle lægemidler - for eksempel nye typer HIV-medicin.. Og sidst, men ikke mindst, får vi som farmakologer nogle nye værktøjer til at designe lægemidler med, fortæller professor i Farmakologi Mette Rosenkilde fra Det Sundhedsvidenskabelige Fakultet på Københavns Universitet. 

Hun har sammen med ph.d.-studerende Stefanie Thiele og kolleger netop publiceret resultater fra overfladen af de hvide blodlegemer, som kan bane vejen for at finjustere immunsystemets virkemåde.

Sky af molekyler tilkalder immunceller 

Når vi får et sår, brækker en knogle eller bliver invaderet af virus og bakterier, kommer immunsystemet op i gear. Det skadede eller inficerede område udsender en sky af såkaldte kemokiner, proteiner, der tiltrækker immunforsvarets hvide blodlegemer til området. Disse blodlegemer omfatter forsyningslinjer, specialtropper og dræberceller, og er derfor helt afgørende for immunsystemets evne til korrekt at håndtere og bekæmpe en infektion.

Hvis der er for lidt effekt, bliver infektionen ikke bekæmpet, hvis der er for meget, angriber immunsystemet patientens egen krop. Et korrekt fungerende immunsystem er derfor en naturlig del af et sundt liv og kroppens evne til at bekæmpe invaderende fremmedlegemer.

Kroppens celler får beskeder via receptorer

Alle kroppens celler er på overfladen beklædt med et virvar af receptorer, der reagerer på helt bestemte signaler og molekyler og fremkalder bestemte reaktioner i cellen. Det kan for eksempel være B-cellens produktion af antistoffer under en infektion.

Receptorer på overfladen af immunsystemets celler, der reagerer på kemokinerne, er særligt interessante for forskerne. Dissse kemokin-receptorer giver nemlig potentielt mulighed for at regulere, styre og justere kroppens kampsystemer og rette dem mod bestemte mål i kroppen.

Virus kaprer receptorer når de angriber vores celler 

Også virus bruger disse receptorer. For eksempel tager HIV fat i en særlig receptor på det hvide blodlegeme (kaldet CCR5), og bruger den som anløbsbro, når den angriber og trænger ind.  Derfor blokerer lægemidlet Maraviroc netop CCR5, for at forhindre HIV i at sprede sig og nedbryde immunforsvaret.

Farmaceuterne går også efter specifikke receptorer

- Generelt set er receptorer mål for alle mulige lægemidler, der enten virker ved at blokere, øge eller hæmme en bestemt receptors signallering i en given cellen, forklarer Stefanie Thiele:

- Men blokerer vi fuldstændigt for en bestemt receptor, risikerer vi en meget voldsom effekt, som kan være svær at styre. Ved at arbejde med systemet på en mere indirekte måde - gennem manipulation af systemet indefra - kan man undgå disse alvorlige udsving. Denne indirekte måde kan ske ved at designe molekyler, der kun virker, når nogle af receptorernes naturlige triggere er til stede.

Kemokiner er et af de første alarmsignaler, kroppen sender ud fra et skadet/invaderet sted. De kommer i flere varianter, og de hvide blodlegemer har forskellige receptorer som for eksempel CCR5, på deres overflade, som bliver tiltrukket af  koncentrationen af kemokiner i blodet.

Store molekyler er svære og dyre at fremstille som medicin 

Kemokiner er halvstore proteiner, forklarer Mette Rosenkilde. Det er dyrt at fremstille proteiner som lægemidler, og samtidig kan protein-baseret lægemidler have nogle uheldige indvirkninger på immunsystemet. Det er derfor - i særdeleshed i forbindelse med kemokin systemet - vigtigt, at forsøge at designe små molekyler, der vil egne sig bedre som lægemidler.

- Heldigvis kan vi af og til imitere kemokinernes virkning på det hvide blodlegeme gennem små metal-molekyler, der sætter sig andre steder i cellens overflade, fortsætter Stefanie Thiele. I dag kan vi lave små metalmolekyler, som kan øge eller sænke virkningen af den kemokin, som binder til dte hvide blodlegemes receptor. Det vil sige, den øger eller sænker virkningen af den naturlige reaktion i kroppen og vi får ad den vej en for kroppen mere naturlig virkning af for eksempel et lægemiddel, understreger Stefanie Thiele. 

Forskerne har "klippet og klistret" på
overfladen af det hvide blodelegeme og
sat to dele sammen til én - der stadig
fungerer.

Lego-klods-model giver ny viden til medicin-design

Som en molekylær udgave af den græske mytologis kimær, en tredjedel løve, drage og ged er det lykkede Stefanie Thiele og Mette Rosenkilde at lave en receptor-kimær, hvor forskellige anløbsbroer og receptorer er bevaret, men samtidigt kan arbejde uafængig af hinanden. Forskerne har så at sige skilt dele af det hvide blodlegemes overflade ad i mindre, virksomme legoklodser, og derefter sat dem sammen på en ny - og stadig virksom - måde. 

Det giver forskerne mulighed for helt molekylært at studere, hvordan disse biokemiske anløbsbroer virker.


Kontakt

Ph.d.-studerende Stefanie Thiele
Mobil: 61 78 93 98

Professor Mette Rosenkilde
Mobil: 30 60 46 08
Tlf: 35 32 76 08