Døren til et sukker-univers går op
Et forskerhold har haft succes med at oprette det første ’bibliotek’ over særlige sukkerstrukturer, der er livsvigtige for mennesker. Arbejdet har været ledet af forskere fra Københavns Universitet, og biblioteket giver blandt andet nye muligheder for at studere sygdomme.
Vores celler reguleres af en lang række faktorer og processer – både når vi er raske, og når vi rammes af sygdom.
Lægevidenskaben har en klar interesse i at studere disse faktorer – blandt andet for bedre at forstå sygdomme og for at få ideer til ny medicin – men det kan være vanskeligt at gennemføre sådanne undersøgelser, hvis man ikke har det rette værktøj.
Denne mangel på det rigtige værktøj har i mange år bremset studiet af et stort antal sukkerstrukturer, der spiller en regulerende rolle i vores celler. Der er tale om særlige sukkerstrukturer, de såkaldte GAGs (glykosaminoglykaner) – der findes hos pattedyr og som omkring 60 af menneskets gener er involveret i at producere.
Det har længe været kendt, at disse sukkerstrukturer findes i næsten alle typer væv i den menneskelige organisme, men indtil nu har videnskaben ikke vidst, hvordan man skulle studere dem enkeltvis.
Det problem er nu løst af et hold forskere fra Danmarks Grundforskningscenter for Glycomics (CCG) på
Forskningsprojektet har været støttet med en bevilling på 10 millioner kroner fra 鶹.
Københavns Universitet. Og resultatet af forskningsprojektet er netop offentliggjort i det videnskabelige tidsskrift Nature Methods.
Ved at bruge CRISPR-teknikken – også kendt som gen-saksen, der gør det muligt at manipulere og redigere dna i levende celler – er det lykkedes forskerholdet at lave et ’bibliotek’ over GAGs hos mennesket.
De celler, forskerne har brugt i arbejdet med at opbygge biblioteket, er såkaldte CHO-celler, der oprindelig stammer fra hamstere. Og CHO-cellen er den celle, som i dag bruges til produktion af stort set alle proteinlægemidler, herunder fremstilling af antistoffer til cancermedicin.
Ved hjælp af de informationer, biblioteket indeholder, bliver det nu muligt for forskere at studere GAG-sukkerstrukturerne enkeltvis i forbindelse med konkrete sygdomme, fortæller en af de danske forskere bag arbejdet, professor Henrik Clausen fra CCG: ”Efter publiceringen i Nature Methods er biblioteket nemlig frit tilgængeligt til brug for videnskabelige projekter overalt i verden”.
Samtidig giver biblioteket forskerne mulighed for at få en generel forståelse af GAG-sukrenes funktion, forklarer Yen-Hsi Chen. Hun er er postdoc på CCG og førsteforfatter på den videnskabelige artikel:
”Vi ved, at disse sukkerstrukturer er vigtige, men vi er først lige begyndt at forstå i hvor høj grad – og på hvilke måder. På nuværende tidspunkt er der cirka 100 forskellige GAGs i biblioteket, men tallet kan stige til flere tusinde,” siger Yen-Hsi Chen.
Væk fra svinetarmene
I den videnskabelige rapport i Nature Methods skriver forskerne, at GAGs-biblioteket også kan være første skridt på vejen mod en ny metode til produktion af den vigtige blodfortyndende medicin heparin – nemlig ved hjælp af skræddersyede celler, som kan kontrolleres meget nøjagtigt. Og det er et interessant aspekt, mener professor Henrik Clausen:
”Heparin er et af de meget centrale lægemidler – det bruges blandt andet til at forebygge blodpropper – og heparin tilhører gruppen af GAGs. Indtil videre er det bare ikke lykkedes at finde ud af at fremstille det med skræddersyede celler, og derfor udvindes heparing fortsat af svinetarme.”
Produktionen foregår blandt andet i Kina, der er den store aktør på det internationale heparin-marked, og kinesisk heparin har de sidste 10 år gentagne gange været udsat for alvorlig kritik fra ikke mindst de amerikanske sundhedsmyndigheder (FDA).
Kritikken har blandt andet drejet sig om angiveligt dårlig kinesisk kontrol med kvaliteten af det heparin, der fremstilles i Kina – og i baggrunden ligger sager fra 2007-08, hvor forurenet kinesisk heparin blev forbundet med omkring 80 dødsfald i USA.
Mange håber, at det fremover vil blive muligt at producere heparin ved hjælp af særlige cellekulturer, så man kan springe svinetarmene helt over – og i forskergruppen er vurderingen altså, at den information, som ligger i det nye bibliotek, er et første skridt i den retning, siger professor Henrik Clausen:
”Men hvor lang tid det vil tage at nå dertil, tør jeg ikke sige.”