Cheap Synthroid

Synthroid is especially important during competitions and for rapid muscle growth. No prescription needed when you buy Synthroid online here. This drug provides faster conversion of proteins, carbohydrates and fats for burning more calories per day.

Cheap Abilify

Abilify is used to treat the symptoms of psychotic conditions such as schizophrenia and bipolar I disorder (manic depression). Buy abilify online 10mg. Free samples abilify and fast & free delivery.

Et nyt våben mod multiresistente bakterier: Populærvidenskabelige artikler på FARMA

Antimikrobielle peptider: Et nyt våben mod multiresistente bakterier

Der rapporteres stadigt oftere om sygdomstilfælde, som skyldes dødsensfarlige infektioner med multiresistente bakterie, som ikke eller kun vanskeligt kan behandles med klassiske antibiotika. Derfor er der hårdt brug for nye typer lægemidler, som gør det svært for bakterierne at udvikle resistens. Antimikrobielle peptider og stabile syntetiske analoger er en lovende mulighed.

Af Jens K. Munk, Paul R. Hansen og Henrik Franzyk.
Fra Lægemiddelforskning 2012

Siden Anden Verdenskrig har antibiotika gjort det muligt at kurere bakterieinfektioner, som tidligere ofte var dødelige. Men i de senere år er virkningen af antibiotika faldet stærkt, fordi bakterierne i stigende omfang har udviklet resistens. I dag florerer der mange steder i verden bakterier, som er modstandsdygtige over for næsten alle kendte antibiotika, og selv om de fleste multiresistente bakterier stadig kan elimineres med et enkelt lægemiddel eller to, vil de ofte nå at slå patienten ihjel, inden lægerne får fundet frem til netop det antibiotikum, der virker. Der er flere årsager til de stigende problemer med multiresistens. Den væsentligste grund er et overforbrug af de mest effektive lægemidler, for jo mere antibiotika befolkningen bruger, jo bedre muligheder får bakterierne for at mutere og udvikle resistens. Et andet problem er forkert brug af antibiotika, hvor patienten ikke gør kuren færdig. På den måde dræber lægemidlet de følsomme bakterier, mens de mest modstandsdygtige bakterier overlever og formerer sig i kroppen. Antibiotika til behandling af infektioner hos mennesker anvendes desuden i udstrakt grad i dyreproduktionen med deraf følgende risiko for, at kød og visse andre fødevarer bliver forurenet med multiresistente bakterier. 

To tredjedele af forfatterne i aktion i laboratoriet.

Desværre er udviklingen af nye våben i det medicinske arsenal imod bakterier nærmest gået i stå, fordi det er urentabelt for medicinalindustrien at investere store summer i forskning i nye antibiotika. Det har nemlig gentagne gange vist sig, at mikroorganismerne hurtigt udvikler resistens imod et nyt antibiotikum efter dets lancering i klinikken, og hvis et antibiotikum bevarer sin virkning gennem en længere periode, kurerer lægemidlet hurtigt patienterne, som derpå ikke længere har brug for medicinen. Derimod opnår den farmaceutiske industri en langt større indtjening ved at udvikle lægemidler, der anvendes til behandling af kroniske sygdomme som fx diabetes i resten af patientens levetid.

Disse fakta betyder tilsammen, at antallet af effektive antibiotika efterhånden er blevet dramatisk lavt, samt at der kun sjældent introduceres nye antibiotika. Tendensen bringer patientsikkerheden i fare, hvilket tydeligt ses i statistikkerne, hvori der optræder et stigende antal dødsfald som følge af simple infektioner, som tidligere let kunne behandles. Nu er der risiko for, at sådanne infektioner igen kan blive ≫betydelige dræbere≪ på linje med kræft og hjerte-kar-sygdomme.

Antimikrobielle peptider – en universel forsvarsstrategi

Det er således vigtigt, at udvikle helt nye typer lægemidler, som bakterierne får svært ved at udvikle resistens imod. Her er antimikrobielle peptider (AMP) et godt bud. Alle planter, dyr og mennesker danner antimikrobielle peptider, der indgår i det medfødte immunsystem, som er vores væsentligste forsvar imod bakterieangreb.

Alle klassiske antibiotika vekselvirker med specifikke målmolekyler i bakterierne, og derfor er der altid en risiko for, at bakterierne muterer og andrer målmolekylet, hvorved de opnår resistens. Antimikrobielle peptider aggregerer og destabiliserer (og danner evt. porer i) bakteriens cellemembran. Bakterier har meget svært ved at udvikle resistens imod denne mekanisme, fordi det kræver en omstrukturering af hele cellemembranen, hvilket forudsatter, at et stort antal gener muterer samtidigt. Derfor ses resistensudvikling over for antimikrobielle peptider sjældent til trods for, at de har været til stede under det meste af evolutionen.

Klassen af positivt ladede antimikrobielle peptider er særligt interessante som mulige nye lægemidler, da de selektivt kan vekselvirke med mikroorganismers negativt ladede cellemembraner, mens peptiderne ikke binder sig i nær samme omfang til humane celler, hvor cellemembranens yderside er næsten neutral.

Venstre: I humane celler er cellemembranens yderside elektrisk neutral. Positivt ladede antimikrobielle peptider binder sig kun svagt til membranen og skader derfor ikke cellerne. Ydersiden på bakterielle cel-lemembraner indeholder negativt ladede grupper, hvorfor de positivt ladede peptider binder sig stærkt til membranen. Højre: Peptiderne maser sig ind i membranen og danner porer, som punkterer bakteriecellen

Syntetiske analoger af et peptid fra hvepse

Et eksempel er det positivt ladede peptid anoplin, som er isoleret fra en japansk hveps. Anoplin virker specifikt imod bakterier og anses derfor for at være et godt udgangspunkt for udvikling af antibiotika. Vores forskning er målrettet en optimering af de egenskaber, som det naturlige peptid har. Således forsøger vi at øge specificiteten for Gram-negative bakterier, primært Escherichia coli, fordi visse multiresistente stammer af kolibakterier udgør et betydeligt sundhedsproblem. Samtidig vil det være fordelagtigt, hvis den terapeutiske dosis kan nedbringes ved at forbedre peptidets evne til at slå bakterier ihjel. Naturlige antimikrobielle peptider har typisk en kort levetid i kroppen, fordi de nedbrydes af enzymer i blodet, hvilket begrænser deres medicinske anvendelighed. Analoger med bedre stabilitet har derfor større potentiale som lægemidler. Forskellige modifikationer kan øge stabiliteten, fx inkorporering af unaturlige aminosyrer. Det er aminosyrer, som ikke indgår i det alfabet af 20 naturlige aminosyrer, som alle proteiner og peptider i levende organismer er opbygget af.

Venstre: Eksempler på unaturlige aminosyrer. I midten og til højre: Eksempel på en peptidanalog med en unaturlig

Fastfasesyntese af peptidanaloger

Vi fremstiller syntetiske analoger af anoplin ved hjælp af fastfasesyntese. Her bindes den første aminosyre til små partikler af en fast polymer hvorpå peptidet opbygges ved at påsætte én aminosyre ad gangen. På den måde har vi fremstillet og karakteriseret en række nye analoger af anoplin.  Desuden har vi syntetiseret adskillige peptidanaloger med et nyt molekylært design bestående af skiftende aminosyrer og peptoidenheder, hvor sidekæderne er placeret på nitrogenatomet i stedet for på carbonatomet imellem amino- og carboxylgruppen. Ved sådanne organisk-kemiske synteser har vi erstattet en eller flere naturlige aminosyrer med unaturlige byggesten, hvilket gør analogerne langt mere stabile over for kroppens nedbrydningsprocesser.

PRINCIPPET I FASTFASESYNTESE

Ved fastfasesyntese fremstilles peptider ved at sætte aminosyrerne sammen som byggesten. Den første aminosyre bindes til uopløselige polymerpartikler, hvorpå de øvrige aminosyrer påsættes én for én, indtil peptidkæden er færdig. Metoden kan med fordel automatiseres.

Trin 1: Påsætning af den første aminosyre på den uopløselige polymer

I alle aminosyrebyggesten er α-aminogruppen beskyttet med en beskyttelsesgruppe, som kan fjernes med en base (gul) fremt aminosyrens sidekæde er reaktiv, må denne beskyttes med en beskyttelsesgruppe (rød), som er spaltbar med syre, og som først fjernes efter endt syntese. Carboxylsyren i den aminosyrebyggesten, som skal bindes til polymeren, omdannes nu på stedet til en aktiveret ester ved hjælp af et aktiveringsreagens. Byggestenen reagerer herefter med den frie aminogruppe på den uopløselige polymer og danner en amidbinding.

Trin 2: Påsætning af den næste aminosyre

α-Aminobeskyttelsesgruppen fjernes med en base, og den nye aminosyrebyggesten kobles på.

Trin 3: Peptidet opbygges trin for trin

Denne cyklus med afbeskyttelse og kobling gentages, indtil det ønskede peptid er fremstillet.

Trin 4: Peptidet frigøres

Peptidet spaltes fra polymeren med syre samtidigt med, at sidekædernes beskyttelsesgrupper (røde) fjernes. Endelig udfældes peptidet i æter og frysetørres, hvorpå det er klar til endelig oprensning. 

Høj effekt, lav toksicitet

Ud over at et nyt antibiotikum skal være effektivt til at dræbe bakterier, er det afgørende, at stoffet ikke skader kroppens egne celler som fx de røde blodceller. Bestemmelse af denne effekt indgår derfor i evalueringen af mulig toksicitet. Kun peptider med lav tilbøjelighed til at ødelægge blodcellerne set i forhold til deres antibakterielle aktivitet undersøges nærmere. Så testes peptidets evne til at forhindre vækst af mange forskellige sygdomsfremkaldende bakteriestammer. Hvis disse resultater er lovende, afprøves peptiderne i mus for at sikre, at dyrenes organer ikke tager skade af behandlingen. Disse studier kan føre til, at stofferne senere testes i kliniske studier. Vi har undersøgt de syntetiske peptiders evne til at stoppe vækst af fire forskellige bakterier, heraf to Gram-positive, methicillin-resistent Staphylococcus aureus og vancomycin-resistent Enterococcus faecium, samt to Gram-negative bakterier, Escherichia coli og Pseudomonas aeruginosa.

Peptidanaloger med et nyt molekylært design bestående af skiftende α-aminosyrer og β-peptoidenheder udviser god effekt på både Gram-positive og Gram-negative bakterier. Test på sårinficerende stafylokokker, S. aureus og S. epidermidis, samt de fødevarerelaterede E. coli og Listeria monocytogenes har vist, at de nødvendige minimumsdoser ligger på 1-8 μg/mL. Endvidere giver dette design fuld stabilitet over for enzymatisk nedbrydning i kroppen samt minimal tendens til ødelæggelse af røde blodceller.

Det mest lovende af vore antimikrobielle peptider er bakteriedræbende ved en koncentration, som er 100 gange lavere end den koncentration, som kan skade humane celler. Det vil dog tage mange års udvikling, før disse syntetiske analoger vil kunne bruges til at behandle mennesker, men potentielt kan morgendagens antibiotikum være afledt af peptidet anoplin fra hvepsegift eller bestå af skiftende α-aminosyrer og β-peptoidenheder.

| Flere

Hent artiklen i pdf-format

Artikler med samme nøgleord

Det Farmaceutiske Fakultet
Topgrafik

Københavns Universitet
School of Pharmaceutical Sciences
Universitetsparken 2
2100 København Ø
CVR: 29 97 98 12

Tlf. +45 35 33 60 00
Fax 35 33 60 01
Mail pharmaschool@sund.ku.dk
Web pharmaschool.ku.dk