Kemi, biologi og nanoteknologi

Mange af de moderne metoder inden for molekylær biologi er baseret på kemiske teknikker. Nye kemiske og biofysiske metoder vil derfor fremover føre til bedre muligheder for biologisk og bioteknologisk forskning, hvor især nanoteknologierne kommer til at spille en væsentlig rolle.

Af Professor Knud J. Jensen, Institut for Grundvidenskab og Miljø, LIFE – Det Biovidenskabelige Fakultet, Københavns Universitet

 

Syntetisk insulin

Insulin bruges til behandlingen af patienter med type 1- diabetes. Ud over den klassiske insulin findes der insulin-varianter med egenskaber, der er fremstillet til bestemte anvendelser.

Der findes for eksempel en type hurtigt virkende insulin og en langsomt virkende, hvor det hurtigt virkende insulin kan bruges i specielle insulin-pumper, som sidder fastspændt på kroppen.

 

Sammen med Novo Nordisk A/S har LIFE-forskere udviklet en ny metode til kemisk syntese af insulin. Denne metode vil ikke blive brugt til produk tion af insulin, men metoden giver adgang til helt nye insulinvarianter, som ikke kan fås ved den klassiske metode, hvor man får en mikroorganisme med et indsat insulinproducerende gen til at lave insulinen. På denne måde fremstilles nye insulinvarianter, som kan bidrage til forståelsen af insulins virkemåde.

 

Principal Scientist hos Novo Nordisk A /S Thomas Høeg-Jensen siger:

 

"Der er forskel i tidsforløbene omkring udskillelse af naturligt insulin hos raske og den insulin, diabetikere tager som medicin. Insulin, der udskilles i kroppen hos raske mennesker, går direkte i blodet, hvor det har ef fekt med det samme. Derimod skal den insulin, diabetikere sprøjter ind under huden, først bevæge sig over i blodbanen, før den virker.

 

Diabetikere får derfor typisk to forskellige slags insulin – en langsomt virkende, der sørger for et konstant grundniveau af insulin i blodet, og en hurtigtvirkende, der skal virke som respons på et måltid. For at forbedre tilnærmelsen af dosering og timing af insulin-behandling af diabetikere, til insulin-udskillelsen hos en rask person, er det vigtigt for os at forstå insulinets kemi og biologi, og det kan det syntetiske insulin hjælpe os med", forklarer Thomas Høeg-Jensen.

 

Mæthed i pilleform

Overvægt er globalt set et voksende problem. For mange over vægtige vil appetitregulerende lægemidler derfor være en stor hjælp i kampen mod vægten, så det er et af de områder, hvor der forskes rigtig meget.

 

Kommunikationen mellem tarmen og hjernen er kompleks og involverer en række forskellige signalmolekyler. Nogle af de molekyler, som udskilles fra tarmen, er mæthedssignaler, der fortæller hjernen, at man har spist nok. Derfor arbejdes der på at udvikle nye lægemidler, som efterligner et af disse molekylers naturlige mæthedssignal.

 

Fokus på kulhydrater

Komplekse kulhydrater spiller en helt central rolle i den cellulære kommunikation. For eksempel har kræftceller nogle unormale kulhydrater siddende på celleoverfladen, som forskerne undersøger ved at bruge nanoteknologier – i dette tilfælde nanopartikler af guld – for at finde ud af, hvordan proteiner binder til komplekse kulhydrater.

 

Peptider som lægemidler

Peptider har været brugt som lægemidler siden 50’erne, men de har haft adskillige imageproblemer undervejs. Op gennem 1990’erne var det den fremherskende holdning, at alle lægemidler skulle være på pilleform. Men peptider kan ikke gives i en pille, for et peptid er et lille protein, og det vil nedbrydes i maven ligesom alle andre proteiner i vores mad.

 

Peptider skal derfor normalt sprøjtes ind eller gives i drop. Det gode ved peptider som lægemidler er imidlertid, at det er forholdsvis forudsigeligt, hvordan kroppen reagerer på dem.

 

(Publiceret på foodofLIFE.dk og i Temahæfte 2010)