30. april 2019

Nyt sukkerdesign kan give bedre behandling af sjældne stofskiftesygdomme

Stofskifte

Forskere fra Københavns Universitet har sammen med firmaet GlycoDisplay opfundet et nyt sukkerdesign til enzymer, der bruges i behandlingen af såkaldte lysosomale sygdomme.

Pilleglas
Omkring én ud af 5.000 personer anslås at lide af en af over 50 sjældne genetiske stofskiftesygdomme - de såkaldte lysosomale ophobningssygdomme. Disse lysosomale sygdomme er karakteriserede ved manglen på et bestemt lysosomalt enzym, som normalt nedbryder affaldsstoffer i kroppens. Mangel på et lysosomalt enzym fører til, at affaldsstoffer ophober sig i kroppens organer, hvilket kan forårsage organsvigt.

Forskere fra Copenhagen Center for Glycomics ved Institut for Cellulær og Molekylær Medicin på Københavns Universitet, har sammen med et nyt KU-spinoff, GlycoDisplay Aps, nu udviklet et nyt sukkerdesign til lysosomale enzymer. Sukkerdesignet forbedrer de eksisterende behandlingsmetoder for lysosomale sygdomme.

Sukker sikrer bedre målretning
Den nuværende behandling af lysosomale sygdomme er hyppige indsprøjtninger af enzymer, der skal erstatte det enzym, som kroppen mangler. Disse enzymer er farmaceutisk fremstillet i cellefabrikker. De nuværende enzymer virker kun delvist i behandling, og specielt er der et problem med at få de farmaceutiske enzymer leveret til bestemte organer. Derfor kan nogle patienter slet ikke behandles i dag.

”De enzymer, som bliver indsprøjtet, er dekorerede med sukkerstrukturer, som bestemmer, hvor længe enzymerne cirkulerer i kroppen, og hvilke organer de går til. Ved hjælp af genteknologier har vi kunnet ændre de her sukkerstrukturer, så de nu sikrer en længere virkningstid for enzymerne og giver bedre målretning mod de organer, hvor der er brug for dem,” siger Claus Kristensen, CEO af GlycoDisplay.

Forskerne har taget udgangspunkt i sygdommen Fabry, hvor patienter på nuværende enzymbehandlinger stadig har problemer med hjerte og nyrer. Således har mænd med Fabrys sygdom en forventet levetid på under 60 år, og de dør ofte på grund af hjerteproblemer. Indtil videre har forskerne kunnet se gode effekter af det nye sukkerdesign i mus, og de regner med at kunne begynde kliniske forsøg i mennesker inden for 2-3 år. De forbedrede enzymer vil være på markedet som lægemiddel inden for 5-6 år, vurderer forskerne.

Hjernen er det endelige mål
Fabrys sygdom kan ikke kureres, men enzymindsprøjtninger ”bremser” den, fordi de fleste organer i kroppen igen får mulighed for at nedbryde de affaldsstoffer, som hober sig op. Forskerholdet regner med, at det i fremtiden vil være muligt at bruge det nye sukkerdesign på andre enzymer.

”Hver lysosomale sygdom skyldes manglen på ét bestemt enzym, og nu har vi kunnet forbedre virkningen af ét af dem, nemlig dét, der mangler ved Fabrys sygdom. Vi mener, at det nye designkoncept i fremtiden vil kunne overføres til andre enzymer, så man i princippet vil kunne behandle alle lysosomale sygdomme,” siger førsteforfatter WeiHua Tian, postdoc ved Copenhagen Center for Glycomics.

”Vores helt store håb er, at vi kan udvikle sukkerdesigns, som gør de farmaceutisk fremstillede enzymer i stand til at nå til hjernen. På grund af blod-hjerne-barrieren er det svært at målrette lægemidler til hjernen, men det er vores mål på lang sigt,” tilføjer sidsteforfatter lektor Zhang Yang, Copenhagen Center for Glycomics.

Studiet ’The glycosylation design space for recombinant lysosomal replacement enzymes produced in CHO cells’ er publiceret i tidsskriftet Nature Communications og har modtaget støtte fra Lundbeck Fonden, Danmarks Grundforskningsfond, Novo Nordisk Fonden og Innovationsfonden.

Kontakt:
Postdoc Weihua Tian
weihua@sund.ku.dk

Lektor Zhang Yang
yang@sund.ku.dk

CEO, GlycoDisplay, Claus Kristensen
claus.kristensen@glycodisplay.com
+45 42 70 30 88

Pressemedarbejder Mathilde Sofia Egede Andersen
mathilde.andersen@sund.ku.dk
+45 23 64 94 25