En gjennombruddsstudie har vist en vei videre for å lage medisiner/legemidler som har færre uønskede bivirkninger enn vi har i dag
medisiner i dagens tider kommer fra en rekke kilder. Bivirkning i medisiner er et stort problem. Uønskede bivirkninger i legemidler som enten er sjeldne eller vanlige, er svært irriterende og kan noen ganger være svært alvorlige. Et legemiddel som har ingen eller færre milde bivirkninger kan brukes av et større flertall og vil merkes som mye tryggere. Legemidler som har mer alvorlige bivirkninger kan bare brukes under omstendigheter der ingen andre alternativer er tilgjengelige og vil også kreve overvåking. Ideelt sett skal medisiner som har færre eller ingen uønskede bivirkninger være en velsignelse for medisinsk terapi. Det er et stort mål og også en utfordring for forskere over hele verden for å utvikle nye medisiner som ikke inneholder noen alvorlige bivirkninger.
Menneskekroppen er en veldig kompleks struktur bygget av kjemikalier som må reguleres for at systemet vårt skal fungere jevnt. De fleste medisiner består av en blanding av kjemiske forbindelser sammensatt av molekyler. De viktige molekylene kalles "kirale molekyler" eller enantiomerer. Kirale molekyler ser identiske ut og inneholder samme antall atomer. Men de er teknisk sett "speilbilder" av hverandre, dvs. at den ene halvparten er venstrehendt og den andre halvparten er høyrehendt. Denne forskjellen i deres "handedness" fører til at de produserer forskjellige biologiske effekter. Denne forskjellen har blitt studert grundig og det har blitt påpekt at de riktige kirale molekylene er ekstremt viktige for en medisin/medikament for å gjøre riktig innvirkning, ellers kan "feil" kirale molekyler gi uønskede resultater. Separasjonen av kirale molekyler er et svært avgjørende skritt for medikament sikkerhet. Denne prosessen, om ikke enkel, er ganske dyr og krever generelt tilpasset tilnærming for hver molekyltype. Kostnadseffektiv forenklet separasjonsprosess har ikke blitt utviklet til dags dato. Derfor er vi fortsatt langt unna en tid da alle medisiner i hyllen på et apotek ikke vil inneholde bivirkninger.
Ser på hvorfor medisiner har bivirkninger
I en fersk studie publisert i Vitenskap, har forskere fra Hebrew University of Jerusalem og Weizmann Institute of Science oppdaget en enhetlig ikke-spesifikk metode der separasjon av venstre og høyre kirale molekyler i en kjemisk forbindelse lett kan oppnås på en kostnadseffektiv måte1. Arbeidet deres høres veldig pragmatisk og enkelt ut. Metoden de har utviklet er basert på magneter. Kirale molekyler samhandler med et magnetisk substrat og monteres i henhold til retningen til deres "handedness", dvs. "venstre" molekyler samhandler med en bestemt pol på magneten, mens "høyre" molekyler samhandler med den andre polen. Denne teknologien høres logisk ut og kan brukes av kjemiske og farmasøytiske produsenter for å beholde de gode molekylene (enten venstre eller høyre) i en medisin og fjerne de dårlige som er ansvarlige for å forårsake skadelige eller uønskede bivirkninger.
Forbedring av medisiner og mer
Denne studien vil spille en stor rolle i å utvikle bedre og sikrere legemidler ved bruk av enkel og kostnadseffektiv separasjonsmetode. Noen populære medikamenter selges i dag i sine chiral-rene former (dvs. adskilt form), men denne statistikken utgjør bare omtrent 13 % av alle legemidler som er tilgjengelige på markedet. Separasjon er derfor sterkt anbefalt av legemiddeladministrasjonsmyndighetene. Reviderte retningslinjer må oppfylles av farmasøytiske selskaper for å innlemme dette og gjøre medisiner som er mer trygge og pålitelige. Denne studien kan også gjelde for matingredienser, kosttilskudd osv. og kan heve kvaliteten på matprodukter og bidra til å forbedre liv. Denne studien er også svært relevant for kjemikalier som brukes i landbruket – plantevernmidler og gjødsel – fordi chiralt separerte jordbrukskjemikalier vil forårsake mindre forurensning til miljø og vil bidra til høyere avkastning.
En andre studie utført av forskere ved Australian National University har vist hvordan forståelse av molekylære detaljer om hvordan stoffet eller medisin virker kan hjelpe oss å finne en måte å redusere uønskede bivirkninger hos dem2. For første gang ble det utført en studie på molekylært nivå for å se etter likheter mellom seks farmasøytiske legemidler som brukes til smertelindring, tannlegebedøvelse og i behandling av epilepsi. Forskere kjørte større og mer komplekse datasimuleringer ved hjelp av superdatamaskiner å kartlegge bildet av hvordan disse stoffene oppførte seg. De kartla ledetråder om molekylære detaljer om hvordan disse stoffene kan påvirke en del av kroppen og utilsiktet ville forårsake en uønsket bivirkning i en annen del av kroppen. Slik forståelse av molekylært nivå kan veilede i alle legemiddeloppdagelser og designstudier.
Betyr disse studiene at det vil være en dag veldig snart da medisiner ikke vil ha noen bivirkninger, enten milde eller alvorlige? Kroppen vår er et svært komplekst system og mange mekanismer i kroppen vår er knyttet til hverandre. Disse studiene har ført til et lovende håp om medisiner eller legemidler som vil ha svært få og milde bivirkninger og som er godt forstått.
***
{Du kan lese den originale forskningsoppgaven ved å klikke på DOI-lenken nedenfor i listen over siterte kilder}
Source (s)
1. Banerjee-Ghosh K et al 2018. Separasjon av enantiomerer ved deres enantiospesifikke interaksjon med akirale magnetiske substrater. Vitenskap. ear4265. https://doi.org/10.1126/science.aar4265
2. Buyan A et al. 2018. Protonasjonstilstand for inhibitorer bestemmer interaksjonssteder innenfor spenningsstyrte natriumkanaler. Proceedings of National Academy of Sciences. 115 (14). https://doi.org/10.1073/pnas.1714131115
