Oppdager betennelser med radioaktivitet

Professor Trond Vidar Hansen på Farmasøytisk institutt er av det ambisiøse slaget. Han forsker på opphavet til all sykdom.

– Betennelse kan føre til sykdommer, slik som kreft. Hvis vi klarer å løse opp betennelsen, kan vi hindre at sykdommen utvikles. De siste 25 årene er det kommet ny forskning som viser at dette er mulig, forklarer Trond Vidar Hansen.

Her samarbeider han med Harvard Medical School i USA for å finne ut av hva som skal til for å løse opp betennelsen slik at den ikke skal løpe løpsk.

Og før vi går videre, er det greit å definere begrepet betennelse. Betennelse er et upresist begrep som ikke skiller mellom inflammasjon og infeksjon. Inflammasjon handler om alle reaksjoner i kroppen forårsaket av skadelig stimuli, mens infeksjon bare er det som er forårsaket av virus og bakterier. I denne saken definerer vi betennelse som inflammasjon.

Finner betennelse i hjernen

Takket være PET-analyse med radioaktiv fluor er det mulig å sende inn målsøkende stoffer med blodet gjennom hjernebarrieren for å finne spesifikke områder med betennelse i hjernen.

– Det betyr at vi kan visualisere betennelsen i hjernen.

Poenget til Trond Vidar Hansen er å finne reseptorene til betennelse. Han har døpt disse reseptorene for resolusjonsreseptorer. Ulike typer celler har ulike reseptorer.

Sammen med forskningsgruppen han leder, er Hansen ekspert i å lage målsøkende molekyler som virker på resolusjonsreseptorer og løser opp betennelse.

– Det er spennende. For å få dette til må vi kjenne til mange fagfelt og strukturen til molekylene og de biologiske målstedene der vi ønsker å levere fremtidens medisiner.

De målsøkende molekylene kan lete etter reseptorer eller bestemte overflater på celler, eller som befinner seg i et spesielt, fysiologisk miljø.

Trond Vidar Hansen konsentrerer seg akkurat nå om reseptorene.

Mange krav til medisinen

Professoren har en rekke krav til den nye medisinen, som kan gis som injeksjon, tablett eller mikstur. Den må ikke skade kroppen på vei til målet. Bærestoffene må ikke være skadelige. Medisinen må kunne finne frem til celler med helt spesielle reseptorer og binde seg fast til dem. Der skal det radioaktive anhenget sende ut stråling. Det skal gjøre det mulig å visualisere hvor i kroppen målet er.

Det er viktig at den fremtidige medisinen balanserer mellom vannløselige og fettløselige egenskaper. Hvis vannløseligheten er for stor, skilles medisinen for raskt ut av kroppen. Hvis fettløseligheten er for stor, blir medisinen lagret i fettvev. Da kommer ikke medisinen frem som den skal.

– Vi må ta hensyn til mye, både når det gjelder det kjemiske, biologiske og medisinske.

Betennelse i tidlig fase

Han ser på betennelse i tidlig fase.

– Hvis vi klarer å stoppe betennelsen tidlig, vil kroppen etter hvert starte sitt eget immunforsvar mot betennelsen.

Det er derfor viktig å diagnostisere betennelsen så tidlig som mulig.

– Vi vil bruke PET-teknologi for å oppdage de spesielle reseptorene. Hvis pasienten har disse reseptorene i det området der sykdommen har oppstått, kan pasienten få medisiner som løser opp betennelsen.

I første omgang skal han bruke PET-analyser for å påvise reseptorene i sykdomscellene i mus og bruke denne kunnskapen til å utvikle molekylær medisin som kan løse opp betennelse.

Dette er forskjellig fra dagens behandling. I stedet for å gi pasienter medisiner som skal hemme betennelsen, skal den nye medisinen aktivere reseptorene slik at kroppen selv løser opp betennelsen.

– Dette er et paradigmeskifte. Og ambisiøst.

– Når kan medisinen være klar?

– Ikke glem at legemiddelutvikling tar 10 til 20 år. Vi er nå i ferd med å kartlegge de kjemiske strukturene til kroppens egne resolusjonsreseptorer.

Håp

Hansen forteller at han fikk spennende resultater i sommer.

– Ved å bruke denne teknikken på mus overlevde musene dødelig betennelse forårsaket av stafylokokker og E.coli-bakterier.

Han ønsker også å teste ut medisinen på mus som er infisert av resistente bakterier.

– Verden har i dag et stort problem med resistente bakterier.

I høst setter han skikkelig i gang.

– Drømmen vår er å teste medisinen på mennesker. Først må vi se om det fungerer på mus, men vi er trygge på at dette lar seg videreutvikle.

Kunstig intelligens

I samarbeid med førsteamanuensis Osman Gani på Farmasøytisk institutt bruker Hansen tunge beregninger og kunstig intelligens for å finne strukturen på reseptoren.

De har lastet 4 400 000 molekyler inn i et databeregningsprogram og gjort beregninger på alle sammen. De fant 20 molekyler som hadde gode bindinger til de såkalte resolusjonsreseptorene. De har fremstilt fire av dem på laboratoriet.

– Disse molekylene skal nå testes i celler.

Uten kunstig intelligens hadde de aldri klart å komme så raskt i mål.

– Det er spennende og motiverende.

Smerte

De har også, i samarbeid med Duke University, undersøkt hvordan resolusjonsmolekyler kan brukes til å tåle smerten fra nevroinflammasjon, som er en betennelsesreaksjon i nervene og hjernen.

Det viser seg at hunkjønnsmus tåler mer smerte ved aktivering av en reseptor enn hannkjønnsmus. Spørsmålet til Hansen er om den spesielle resolusjonsreseptoren er mindre uttrykt hos hunkjønn enn hankjønn.

For å teste smertegrensene for mus får musene høye konsentrasjoner av antimalariamidler og kreftmedisin. De blir også utsatt for varme.

– Vi trenger nye strategier for å behandle smerte i fremtiden. Ønsket vårt er å redusere nevroinflammasjon i både hjernen og sentralnervesystemet.

Poenget med denne smerteforskningen er å løse et av de store problemene i verden og særlig i USA: Syntetiske, narkotiske stoffer. Misbruket er stort. Folk går rundt som zoombier.

– Det finnes ingen god behandling mot denne giften i dag. Kongstanken vår er å aktivere reseptorene slik at de stoffavhengige lettere kan komme tilbake til normal funksjon.

For å komme i mål må Trond Vidar Hansen samarbeide tett med kjernefysikere og kjernekjemikere. Kjernefysikerne er opptatt av fysikken til atomkjernen. De ser på hvilke typer stråler som dannes og hva slags partikler som blir dannet gjennom kjernefysiske prosesser. Kjernekjemikerne er opptatt av anvendelsen og studerer det medisinske.

– Den store utfordringen er at vi fagfolk får et felles språk og en felles forståelse. Det er viktig at kjemien mellom alle forskerne stemmer både i og utenfor laboratoriet.