Datorer ihop med provrör bäst vid läkemedelsutveckling
Det går att spara tid och resurser genom att datasimulera hur kroppen bryter ner läkemedel, men bäst blir det om man kombinerar datasimulerade körningar med provrörsförsök när man utvecklar nya läkemedel. Det visar en forskare från Göteborgs universitet.
– Min forskning visar på nyttan av att kombinera traditionella provrörsförsök med databaserade beräkningsmodeller för att förstå och förklara hur kroppens olika enzymer interagerar med ett läkemedel när det bryts ner. Det kan vara till stor hjälp under utveckling och design av molekyler med önskvärda metabola egenskaper i nya läkemedel, säger Britta Bonn vid Institutionen för kemi, Göteborgs universitet.
När nya läkemedel ska utvecklas är det viktigt att förstå hur de kommer att brytas ner i kroppen och vilka produkter som bildas under tiden. Denna nerbrytning av kroppsfrämmande ämnen kallas metabolism och processen kan betraktas som en förändring av läkemedlet till en ofarlig och vattenlöslig produkt som lätt kan lämna kroppen, till exempel via urinen.
Läkemedelsmetabolism utförs av katalysatorer, så kallade enzym, och sker till största delen i levern. Om läkemedlet bryts ner alltför effektivt kan det bidra till att man inte får den effekt man vill ha och att det bildas giftiga nerbrytningsprodukter. Därför är det viktigt att studera och förstå hur ett läkemedel bryts ner.
Traditionellt studerar man interaktionen mellan läkemedlet och dessa enzym experimentellt, till exempel i cellbaserade system i ett provrör (in vitro). De senaste åren har det även gjorts stora framgångar inom databaserade modeller (in silico) och information om enzymernas 3D-strukturer.
Britta Bonn har fokuserat på två viktiga enzym från CYP-familjen, som är de vanligaste läkemedelsmetaboliserande enzymerna, både in vitro och in silico för att förstå hur de interagerar med kroppsfrämmande substanser.
– De ingående studierna har haft som syfte att besvara frågor som: hur bra en molekyl binder till enzymerna, varför en molekyl binder bättre i ett enzym jämfört med ett annat, samt hur snabbt och vart i molekylen nerbrytningen sker. Med bättre kunskaper kan man förändra molekylerna i nya läkemedel för att uppnå önskade egenskaper.
Avhandlingen “Experimental and Computational Investigation of Affinity and Selectivity Factors in CYP2D6 and CYP3A4 Mediated Metabolism” försvaras vid en disputation den 24 september 2010. Handledare var professor Kristina Luthman, professor Collen Masimirembwa och Dr Ismael Zamora.
Bildtext: 3D-modell över CYP2D6 med en molekyl codeine (grå) i det aktiva sätet, där reaktionen sker. Enzymets tredimensionella strukturelement visas i grönt.
Kontaktinformation
KONTAKT:
Britta Bonn, Institutionen för kemi vid Göteborgs universitet
0707- 91 36 57
kjelland@chem.gu.se
