Logotyp Curie

Modell för transport av läkemedel

En virtuell levercell, uppbyggd av datormodeller, som förutsäger hur olika substanser samspelar och som därigenom minskar behovet av djurförsök. Det kan bli resultatet av forskning på Uppsala universitet.

– Vi utvecklar både cellbaserade modeller och datormodeller för att få en bild av hur läkemedel konkurrerar med varandra eller kroppsegna ämnen om samma transportvägar in eller ut ur kroppens celler, säger Per Artursson, professor i läkemedelsformulering vid institutionen för farmaci vid Uppsala universitet.

Per Arturssons forskargrupp forskar om människokroppens så kallade transportproteiner.

– Våra metoder gör det möjligt att upptäcka brister hos läkemedelskandidater på ett tidigt stadium vilket innebär att betydligt färre av dem behöver testas på djur. Dessutom ger modellerna svar som inte går att få från djurförsök eftersom transportproteinerna i människor och djur skiljer sig åt, säger han.

Modifierade celler

Transportproteinerna sitter i cellmembranet och spelar en viktig roll för hur olika ämnen tar sig in och ut ur cellen. Bland flera hundra mänskliga proteiner som styr intransport och knappt 50 som styr uttransport har forskargruppen valt att koncentrera sig på ett tiotal som bedöms vara viktiga för läkemedelstransport i levern.

– Vi modifierar celler så att cellmembranet i princip endast innehåller en variant av dessa transportproteiner. Sedan tillsätter vi ett ämne eller ett läkemedel som vi vet använder proteinet samt ytterligare en substans med okänd transportväg för att se om de konkurrerar, säger han.

Om två läkemedel tävlar om upptag i levern via ett och samma transportprotein kan det innebära att läkemedelskoncentrationen i blodet inte sjunker lika snabbt som då bara ett av dem finns närvarande. Och om två ämnen konkurrerar om samma väg ut ur levern kan det resulterar i skadliga ansamlingar i levercellerna.

Datormodeller simulerar interaktioner

Forskarna vill vidareutveckla de cellbaserade modellerna och automatisera dem för att snabbt kunna få reda på vilka av hundratals substanser som samspelar med ett visst transportprotein och kanske därmed även med varandra. Forskarna bygger också datormodeller som ska kunna förutsäga hur olika substanser samspelar endast utifrån kunskap om deras molekylstruktur.

Ett slutmål är att skapa en virtuell levercell

– Ett slutmål är att skapa en virtuell levercell genom att kombinera datormodellerna för de olika transportproteinerna, säger Per Artursson.

Teknikplattform ska hjälpa andra forskare

Forskargruppen har bildat en teknikplattform för att hjälpa andra forskare och läkemedelsutvecklare i landet som behöver få svar på vad om händer med en substans i kroppen, och här är transportmodellerna en ny del av en bred panel med befintliga analysmodeller för metabolism, toxicitet, med mera.

Läkemedelsföretag från hela världen intresserar sig för de modeller som utvecklas av forskargruppen.

– Redan i dag finns flera exempel på transportproteinernas betydelse vid läkemedelsanvändning och fler upptäcks hela tiden. Intresset för denna proteinfamilj växer både hos forskare, läkemedelsbolag och läkemedelsmyndigheter, säger han.

https://djurforsok.info/1065.html