CCG opdager landskab af sukker-molekyler til gavn for lægemiddeludvikling
Menneskets hormonsystem styrer nogle af kroppens mest centrale funktioner ved at sende hormoner ud i blodbanen. I et nyt studie har et forskerhold fra DG’s Copenhagen Center for Glycomics (CCG) ved Københavns Universitet opdaget, at sukkermolekyler regulerer såkaldte peptidhormoner og dermed potentielt mange af kroppens funktioner. Opdagelsen kan have betydning for udviklingen af lægemidler baseret på peptidhormoner. Studiet er netop offentliggjort i det videnskabelige tidsskrift Nature Communications.
Menneskekroppen har to overordnede kommunikationssystemer, nemlig nervesystemet og hormonsystemet, også kaldet det endokrine system. Hormonsystemet gør kroppens celler i stand til at kommunikere med hinanden ved hjælp af hormoner, som sendes ud i blodbanen. Nogle af kroppens mest centrale funktioner styres af hormonsystemet, herunder blodtryk, søvn og sult og peptidhormonerne er derfor oplagte kandidater til lægemidler.
Eksempelvis kan peptidhormonet GLP-1 bruges til behandling af patienter med diabetes, og peptidhormonet ANP til at sænke blodtrykket hos patienter med hjertesygdomme. Et forskerhold fra grundforskningscenteret CCG har studeret peptidhormonerne og har opdaget at en stor del af dem har sukkermolekyler siddende på sig, også kaldet glykosyleringer. Da forskerne efterfølgende undersøgte nogle af de glykosylerede peptidhormoner nærmere, viste de sig at være adskilt fra de hormoner uden sukkermolekylet på særligt to punkter:
”I det præsenterede arbejde undersøgte vi hvor udbredte disse glykosyleringer er blandt peptidhormoner. Overraskende nok, fandt vi naturligt forekomne glykosyleringer på mere end en tredjedel af alle kendte peptidhormoner, til trods for, at peptidhormonerer blevet studeret i over 100 år. Ved dybere analyse af en håndfuld af de glykosylerede peptidhormoner, fandt vi, at de alle generelt set bliver mere stabile og giver et blødere respons, når sukkermolekylet sidder på,” forklarer Katrine Schjoldager, der er lektor ved CCG og seniorforfatter bag studiet i Nature Communications.
Stabilt og langtidsvirkende
Opdagelsen kan have stor betydning for arbejde med udvikling af lægemidler baseret på peptidhormoner. Eksempelvis kan det peptidhormon, som hedder ANP, have et sukkermolekyle siddende på siden af peptidet, hvilket gør hormonet mere stabilt og langtidsvirkende. Derudover viste resultater fra forskerholdets arbejde med dyreforsøg, at denne glykosylerede variant af ANP, ikke har samme bivirkning på vandladningen, hvilket ellers er en af kendetegnene for det lægemiddel, der er baseret på regulært ANP.
”Ved den såkaldte ”glykosyleringsprocess” sætter cellen små sukkerantenner på specifikke aminosyrer i proteiner, og det har vist sig at spille en stor rolle i regulering af proteiners funktion og altså også peptidhormoner. Vi ønskede at forstå, hvor udbredt en speciel type glykosylering (O-glykaner) var blandt peptidhormoner, og derfor kastede vi os over at gennemsøge organer fra grise og rotter systematisk for disse sukkerantenner” forklarer Thomas Daugbjerg Madsen, der er ph.d.-studerende ved CCG og førsteforfatter bag studiet.
”Dette fund kan hjælpe ved udviklingen af lægemidler baseret på peptidhormoner og måske resultere i færre injiceringer med mere stabile produkter samt færre bivirkninger pga. en mere målrettet respons som set med glykosyleret ANP,” afslutter Schjoldager.