Kunstigt slim kan blive fremtidens medicin

Sygdom og behandling 8. okt 2021 3 min Associate Professor Yoshiki Narimatsu Skrevet af Morten Busch

Normalt forbinder de fleste mennesker nok ikke slim med sundhed. Den lidt klamme substans, der flyder over indre kropsoverflader i næse, lunger og tarme har utroligt mange beskyttende funktioner fx mod infektioner. Nu er det lykkedes forskere at knække koden til at producere slim med de helt samme mønstre af sukkerholdige molekyler, som dem vi har i kroppen. Den nye metode gør det ikke bare nemmere at studere bakteriers interaktion med slim. Det kan også bidrage til at udvikle helt nye medicinske behandlinger.

Interesseret i Sygdom og behandling? Vi kan holde dig opdateret helt gratis

Vi mennesker sluger mere end en liter slim i form af spyt om dagen. Slim i spyt skyller bakterier ud og renser mundhulen. Slimet blandes med en masse mere fra mavesækken på vej ned i tarmen. Det kan virke overvældende og ulækkert for nogen, men slimen virker som et kæmpe fiskenet, der holder styr på alle bakterierne og fodrer vores tarm-mikrobiom. Et mikrobiom, der er fuldstændig afgørende for vores sundhed og har stor betydning for mange sygdomme. Hvordan er forskere nu kommet et stort skridt tættere på at kunne forstå.

”Slimen består mest af de såkaldte muciner, små proteiner med sukkerstoffer. I vores nye studie har vi udviklet en metode til at efterligne de specielle mønstre af sukre, der findes på mucinerne, og som bakterierne genkender. Det betyder, at vi nu begynder at forstå de vigtige informationer, som findes i den humane slim og også kan begynde at producere dem kunstigt med de rigtige sukkerstoffer. Håbet er, at vi over tid kan efterligne den beskyttende effekt, kroppens slim har, i helt nye medicinske behandlinger,” forklarer lektor Yoshiki Narimatsu fra Centre for Glycomics på Københavns Universitet.

Kan se ting, der ikke tidligere var muligt

Det er i de senere år blevet stadig klarere, at mennesket lever i tæt symbiose med de mikroorganismer, der findes på vores kroppes overflader og ikke mindst i tarmsystemet. Her udgør de sukkerbelagte proteiner – muciner – både den primære barriere såvel som den økologiske niche for beboerne i menneskets mikrobiom. Uden dem kan nye mikroorganismer få overtaget over den naturlige bakterieflora og dermed gøre os syge.

”Muciner har dog været utrolig vanskelige at studere, da de sædvanligvis er vanskelige at isolere på grund af deres størrelse og heterogenitet. Muciner er primært defineret af en række gentagne peptidsekvenser med O-glycans, såkaldte TR-domæner. Vi udviklede derfor en række celler, der kan udvikle de mindre dele af muciner med forskellige O-glycans,” siger Yoshiki Narimatsu.

På den måde skabte forskerne et bibliotek indeholdende de væsentlige sekvenser, som bakterier og andre mikroorganismer binder sig til i kroppen. Ved at coate overflader med dem, kan de nu studere, hvordan bakterier og andre mikroorganismer interagerer med dem.

”Det nye system gør det pludselig muligt at forstå interaktioner i tarmen og andre steder, som tidligere ikke har været muligt. Vi ved stadig kun ganske lidt om, hvordan vi kan styre tarmfloraen i behandling af sygdomme, og her kan de syntetiske muciner åbne nye behandlingsmuligheder. Vi viste for nyligt, at disse muciner også interagerer med værtens immunsystem og spiller en central rolle i at dæmpe immunitet til venlige bakterier,” fortæller Yoshiki Narimatsu.

Som en barriere til omverdenen

Forskerne er i første omgang især interesserede i slimen i mave-tarm-kanalen. 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 langtfra sikkert, at medicinen faktisk når frem.

”Der er mange forhindringer for en pille på vej ned gennem fordøjelsessystemet, og lægemidlet skal have tid i mave-tarm-kanalen til at blive opløst og distribueret i kroppen. Vi håber med det nye system at finde flere kandidater som X409, så vi kan efterabe bakteriernes evne til at fæstne til tarmslimet og på den måde designe orale lægemidler til at hænge fast i slimen og gøre dem mere effektive,” forklarer Yoshiki Narimatsu.

Forskerne håber på sigt, at den nye kunstige slim ikke alene kan hjælpe med at forstå de utroligt mange gavnlige funktioner, slimen har for vores sundhed – ikke blot i vores tarmflora, men på alle interne overflader i vores krop, hvor det fodrer bakterier, de er dækket af. Slimet virker nemlig også som en barriere til omverdenen, der hjælper os med at beskytte os mod infektionssygdomme.

”Netop mucin-sukrene i slimen er afgørende der, og nu er vi i stand til at designe efter behov. Ultimativt kan man forestille sig at bruge muciner som et præ-biotisk materiale, altså som molekyler, der hjælper de gode bakterier i kroppen og fravælger dem, der giver sygdomme. Slim løber fx også konstant ned over vores øjne og holder dem rene, så vi forestiller os, at man i stedet for at bruge antibiotika kan lave en øjendråbe med mucin, fx til behandling af øjenbetændelse,” lyder det fra  Yoshiki Narimatsu.

Technical barriers have left the glycomics field under-explored with a huge potential for discovery and biomedical applications. We are developing nov...

Dansk
© All rights reserved, Sciencenews 2020