6. juli 2021

Slim og muciner kan blive fremtidens medicin

Forskning

Kroppen er fyldt med slim, der holder styr på bakterierne. Nu præsenterer forskere fra Københavns Universitet den første metode til at producere kunstigt slim. Håbet er, at det kunstige slim, der består af sukkerholdige molekyler, kan bidrage til at udvikle helt nye, medicinske behandlinger.

Eyedrops
"Vi forestiller os, at man i stedet for at bruge antibiotika for eksempel kan lave en øjendråbe med det mucin som normalt fjerner bakterierne til behandling af øjenbetændelse," siger lektor Yoshiki Narimatsu (foto: Colourbox).

Slim forbinder mange normalt med noget ulækkert, men faktisk har det utroligt mange gavnlige funktioner for vores sundhed. Det holder styr på vores vigtige tarmflora og fodrer bakterierne, det dækker alle interne overflader i vores krop, og som en barriere til omverdenen hjælper det os med at beskytte os mod infektionssygdomme.

Slimen fungerer nemlig som et filter, der holder bakterierne inde eller ude, og bakterierne lever af sukkerstofferne i slimet mellem måltider. Så hvis man kan producere den slim, der allerede findes i kroppen med de rigtige sukkerstoffer, kan det måske bruges i helt nye medicinske behandlinger.

Nu har forskere fra Gundforskningscenteret Copenhagen Center for Glycomics fundet ud af, hvordan man kan producere den sunde slim kunstigt.

”Vi har udviklet en metode til at producere de vigtige informationer som findes i den humane slim, også kaldet muciner, med deres vigtige sukkerstoffer. Nu viser vi, at det er muligt kunstigt at producere det på samme måde, som vi i dag producerer andre terapeutiske stoffer såsom antistoffer og anden biologisk medicin,” fortæller professor Henrik Clausen, hovedforfatter på studiet og leder af Copenhagen Center for Glycomics.

Slimen, eller mucinerne, består mest af sukkerstoffer. I studiet viser forskerne, at det faktisk er specielle mønstre af sukre på mucinerne, som bakterierne genkender.

”Det er kroppens måde at selektere de gode bakterier og fravælge dem der giver sygdomme. Og netop sukrene i slimen er vi nu også i stand til at designe efter behov,” siger førsteforfatter på arbejdet PhD studerende Rebecca Nason.

Et kæmpe fiskenet af slim

Forskerne er især interesserede i slimen i mavetarmkanalen. Som et kæmpe fiskenet holder slimen nemlig styr på alle bakterierne, vores mikrobiom, dernede. Så hvis man kunne efterabe bakteriernes evne til at fæstne til tarmslimet kunne man designe orale lægemidler til at hænge fast i slimen, og gøre dem mere effektive.

”Vi har fundet et lille molekyle fra bakterier, vi kalder X409, som binder til tarmen, og det er netop en af de mange muligheder, vi nu arbejder på,” siger Rebecca Nason.

Det kan være svært at få medicin til at være effektiv, når den skal spises og optages i vores tarmsystem. Så når man designer sit lægemiddel i en pille, som patienten sluger, er det altså ikke sikkert, at det hele når frem.

”Der er mange forhindringer på vej ned gennem fordøjelsessystemet, og lægemidlet skal have tid i mavetarmkanalen til at blive opløst og distribueret i kroppen,” forklarer Rebecca Nason.

Slim kan måske blive en ny behandling

Vi sluger mere end en liter slim i form af spyt om dagen og mere fra mavesækken, som sammen med det evigt skiftende fiskenet af slim i tarmen fodrer vores tarm-mikrobiom. Tarmens mikrobiom er fuldstændig afgørende for vores sundhed og det har stor betydning for mange sygdomme.

”Utroligt mange sygdomme har en forbindelse til tarmfloraen, men vi ved stadig ganske lidt om, hvordan vi kan styre tarmfloraen i behandling af sygdomme, og det er her, hvor syntetiske muciner kunne åbne nye behandlingsmuligheder”, siger lektor Yoshiki Narimatsu, en anden af studiets hovedforfattere.

”Ultimativt kan man forestille sig at bruge muciner som et præ-biotisk materiale, altså som molekyler, der hjælper de gode bakterier i kroppen,” siger Yoshiki Narimatsu.

Med kunstigt slim vil det også være muligt at mildne infektioner i kroppen. Slim i spyttet skyller bakterier ud og renser mundhulen, og slim løber konstant ned over vores øjne og holder dem rene.

”Vi forestiller os, at man i stedet for at bruge antibiotika for eksempel kan lave en øjendråbe med det mucin som normalt fjerner bakterierne til behandling af øjenbetændelse. Konkret betyder det, at man med mucin kan opløse den såkaldte biofilm af bakterier, som ofte er sygdomsfremkaldende,” fortæller Yoshiki Narimatsu.

Biofilm er en film af bakterier på overfladen af et materiale, og det er blandt andet det, man kan mærke på sine tænder, hvis der er gået lang tid, siden man sidst har børstet dem.

Muciner påvirker også influenzavirus

Det er ikke kun bakterier som genkender muciner.

”Vi viser også, at muciner har stor betydning for, hvordan den almindelige influenzavirus inficerer vores slimhinder i konkurrence med muciner, som hæmmer infektionen og skyller virus ud,” siger Yoshiki Narimatsu.

I modsætning til covid-19 virus binder influenzavirus til en sukker, som findes på alle muciner, og der er allerede udviklet et sukkerstof til behandling af influenza.

”Vi håber at muciner kan virke endnu bedre,” siger Yoshiki Narimatsu.

Du kan læse hele studiet ’Display of the human mucinome with defined O-glycans by gene engineered cells' her.

I forbindelse med opdagelserne har Tech Trans Kontoret i samarbejde med forskerne udarbejdet og indsendt en patentansøgning på vegne af Københavns Universitet. KU-spinout virksomheden GlycoDisplay Aps har desuden bidraget til at lave studiet og vil udvikle mucin-lægemidler.

Kontakt

Professor Henrik Clausen
hclau@sund.ku.dk
+45 20 14 55 37

Journalist Søren Thiesen
s.thiesen@sund.ku.dk
+45 28 75 29 34