26. marts 2020

CCG udvikler ny metode til kortlægning af vigtig sukkerart

Det blodfortyndende lægemiddel heparin bruges over hele verden. Men de underliggende strukturer og den beslægtede gruppe sukkerarter, kaldet heparansulfater, er ikke kortlagt i detaljer. En international forskergruppe har nu udviklet en metode til detaljeret kortlægning af denne type strukturer. Metoden kan bidrage til afdækning af vigtige biologiske funktioner og dermed til udviklingen af nye lægemidler. Studiet er ledet af forskere fra grundforskningscenteret Copenhagen Center for Glycomics (CCG) ved Københavns Universitet og er for nylig blevet offentliggjort i det videnskabelige tidsskrift Nature Communications.

Billedet stammer fra studiets undersøgelser og viser fire grafer over nogle af forskningsresultaterne.
Billedet stammer fra studiets undersøgelser og viser fire grafer over nogle af forskningsresultaterne. Foto: CCG.

Der eksisterer mange former for sukkerarter, og de kan findes overalt – både i naturen samt hos mennesket, hvor de dækker overfladen på vores celler. Særligt én form for sukkerart, polysakkarider, der kaldes GAG’s (glykosaminoglykaner), findes i stort omfang i menneskekroppen. Og især en type GAG’s, kaldet heparansulfat, er vigtig for en lang række centrale biologiske processer såsom betændelsestilstande, neuro-degenerering og tumormetastaser.

En type heparansulfat kaldet heparin er et af de mest anvendte blodfortyndende lægemidler i verden i dag. Forskere vil gerne kortlægge heparins underliggende strukturer for at blive klogere på de biologiske funktioner. Indtil videre er det dog kun lykkedes at identificere nogle få strukturer, men på DG’s Copenhagen Center for Glycomics (CCG) ved Københavns Universitet har man nu udviklet en ny metode, som vil styrke kortlægningen af netop disse sukkerstrukturer.

”Kortlægningen af strukturer er et centralt spørgsmål i forskningen af sukkerstoffer. Hvis vi kender strukturen, kan vi knytte det til specifikke biologiske funktioner og overveje mulige måder til at udnytte dette i udviklingen af terapeutiske behandlinger. Som det fremgår af de bredt anvendte blodfortyndende heparin, er dette enormt vigtigt og klinisk relevant for den fremtidige, potentielle anvendelse af nye heparin-baserede lægemidler mod en mangfoldighed af sygdomme,” forklarer Rebecca Louise Miller, der er adjunkt ved CCG og førsteforfatter bag det nye studie.

Et virtuelt puslespil

Den nye metode kaldes “Shotgun ion mobility mass spectrometry sequencing” (SIMMS2) og anvender avanceret massespektrometri til at opdele sukkerstrukturerne i mindre fragmenter og tage en slags ”fingeraftryk” af dem til sammenligning med kendte standarder. Ved efterfølgende at samle fingeraftrykkene virtuelt i et stort og kompliceret puslespil kan Rebecca Miller og resten af det internationale forskerhold for første gang kortlægge omfattende sekvenser af GAG’s, som er detaljerede nok til at opfange de signaler, der styrer vigtige biologiske funktioner. 

”Instrumenteringen bag denne nye metode blev opfundet af virksomheden Waters Ltd i 2006 og er til rådighed for mange forskere og farmaceutiske virksomheder. Det betyder, at mange forskningsgrupper på kort tid og let kan implementere metoden og anvende den til opdagelse af lægemidler,” fortæller professor Jeremy Turnbull, der er professor ved CCG og en af forfatterne bag studiet.

Du kan læse den videnskabelige artikel ”Shotgun ion mobility mass spectrometry sequencing of heparan sulfate saccharides” fra CCG i Nature Communications her

Yderligere information om studiet fra CCG kan findes i en pressemeddelelse fra Københavns Universitet her

Tilmeld dig vores nyhedsbrev