En genombrottsstudie har visat en väg framåt för att skapa läkemedel/läkemedel som har färre oönskade biverkningar än vi har idag
Läkemedel i dagens tid kommer från en mängd olika källor. Sidoeffekt i medicin är ett stort problem. Oönskade biverkningar i läkemedel som antingen är sällsynta eller vanliga är mycket irriterande och kan ibland vara mycket allvarliga. Ett läkemedel som inte har några eller färre milda biverkningar kan användas av en större majoritet av människor och kommer att märkas som mycket säkrare. Läkemedel som har allvarligare biverkningar kan endast användas under omständigheter där inget annat alternativ finns tillgängligt och skulle också kräva övervakning. Helst ska läkemedel som har färre eller inga oönskade biverkningar vara en välsignelse för medicinsk terapi. Det är ett stort mål och också en utmaning för forskare över hela världen för att utveckla nya mediciner som inte innehåller några allvarliga biverkningar.
Människokroppen är en mycket komplex struktur byggd av kemikalier som måste regleras för att vårt system ska fungera smidigt. De flesta läkemedel består av en blandning av kemiska föreningar som består av molekyler. De viktiga molekylerna kallas "kirala molekyler" eller enantiomerer. Kirala molekyler ser identiska ut med varandra och innehåller samma antal atomer. Men de är tekniskt sett "spegelbilder" av varandra, dvs ena hälften av dem är vänsterhänta och den andra hälften är högerhänta. Denna skillnad i deras "händighet" leder till att de producerar olika biologiska effekter. Denna skillnad har studerats noggrant och det har påpekats att de korrekta kirala molekylerna är extremt viktiga för en medicin/drog för att göra rätt effekt, annars kan "fel" kirala molekyler ge oönskade resultat. Separationen av kirala molekyler är ett mycket avgörande steg för drog säkerhet. Denna process, om den inte är enkel, är ganska dyr och kräver i allmänhet skräddarsydd tillvägagångssätt för varje molekyltyp. Kostnadseffektiv förenklad separationsprocess har inte utvecklats förrän idag. Därför är vi fortfarande långt borta från en tid då alla läkemedel på hyllan på ett apotek inte kommer att innehålla några biverkningar.
Titta på varför mediciner har biverkningar
I en ny studie publicerad i Vetenskap, har forskare från Hebrew University of Jerusalem och Weizmann Institute of Science upptäckt en enhetlig ospecifik metod genom vilken separation av vänster och höger kirala molekyler i en kemisk förening lätt kan uppnås på ett kostnadseffektivt sätt1. Deras arbete låter väldigt pragmatiskt och enkelt. Metoden som de har utvecklat är baserad på magneter. Chirala molekyler interagerar med ett magnetiskt substrat och sätts ihop enligt riktningen för deras "handedness", dvs. "vänster" molekyler interagerar med en viss pol på magneten, medan "höger" molekyler interagerar med den andra polen. Denna teknik låter logisk och kan användas av kemiska och farmaceutiska tillverkare för att behålla de goda molekylerna (oavsett om de är vänster eller höger) i ett läkemedel och ta bort de dåliga som är ansvariga för att orsaka skadliga eller oönskade biverkningar.
Förbättring av mediciner och mer
Denna studie kommer att spela en stor roll för att utveckla bättre och säkrare läkemedel med en enkel och kostnadseffektiv separationsmetod. Vissa populära droger idag säljs i sina kiralt rena former (dvs. separerad form) men denna statistik står för endast cirka 13 % av alla läkemedel som finns på marknaden. Därför rekommenderas separation starkt av läkemedelsadministrativa myndigheter. Reviderade riktlinjer måste uppfyllas av läkemedelsföretag för att införliva detta och göra läkemedel som är mer säkra och tillförlitliga. Denna studie kan också vara tillämplig för livsmedelsingredienser, kosttillskott etc och kan höja kvaliteten på livsmedelsprodukter och bidra till att förbättra liv. Denna studie är också mycket relevant för kemikalier som används i jordbruket – bekämpningsmedel och gödningsmedel – eftersom kiralt separerade jordbrukskemikalier kommer att orsaka mindre kontaminering av miljö och kommer att bidra till högre avkastning.
En andra studie gjord av forskare vid Australian National University har visat hur förståelse av molekylära detaljer om hur läkemedel eller medicin fungerar kan hjälpa oss att hitta ett sätt att minska oönskade biverkningar hos dem2. För första gången genomfördes en studie på molekylär nivå för att leta efter likheter mellan sex farmaceutiska läkemedel som används för smärtlindring, tandläkarbedövning och vid behandling av epilepsi. Forskare körde större och mer komplexa datorsimuleringar med hjälp av superdatorer för att kartlägga bilden av hur dessa droger betedde sig. De kartlade ledtrådar om molekylära detaljer om hur dessa läkemedel kan påverka en del av kroppen och oavsiktligt skulle orsaka en oönskad biverkning i en annan del av kroppen. Sådan förståelse på molekylär nivå kan vägleda alla läkemedelsupptäckts- och designstudier.
Betyder dessa studier att det kommer en dag mycket snart då mediciner inte kommer att ha några biverkningar vare sig de är milda eller allvarliga? Vår kropp är ett mycket komplext system och många mekanismer i vår kropp är sammanlänkade med varandra. Dessa studier har lett till ett lovande hopp om läkemedel eller läkemedel som kommer att ha mycket få och milda biverkningar och som är välkända.
***
{Du kan läsa den ursprungliga forskningsartikeln genom att klicka på DOI-länken nedan i listan över citerade källor}
Källa (er)
1. Banerjee-Ghosh K et al 2018. Separation av enantiomerer genom deras enantiospecifika interaktion med akirala magnetiska substrat. Vetenskap. ear4265. https://doi.org/10.1126/science.aar4265
2. Buyan A et al. 2018. Protonationstillstånd för inhibitorer bestämmer interaktionsställen inom spänningsstyrda natriumkanaler. Proceedings of the National Academy of Sciences. 115 (14). https://doi.org/10.1073/pnas.1714131115
