Färsk kåda som bildats på en tallstubbe. Foto: Tony Wills (CC BY 2.5 via Wikimedia Commons)– Vår målsättning är att försöka utveckla några av de mest potenta substanserna till läkemedel, säger Fredrik Elinder, professor i molekylär neurobiologi och ledare för studien som nyligen publicerats i Natures open access-tidskrift Scientific Reports.
Fredrik Elinder är expert på jonkanalernas funktion, de öppningar i cellmembranen som tillåter den livsviktiga transporten av laddade joner mellan cellens inre och omgivningen och gör att nerv- och hjärtceller är elektriskt retbara. Sjukdomar som epilepsi, hjärtarytmi och kronisk smärta orsakas av att retbarheten är alltför hög.
Redan på 1940-talet uppfann svenska forskare ett bedövningsmedel, lidokain, som var inriktat på jonkanalerna. I likhet med många av dagens läkemedel mot epilepsi verkade det genom att korka igen kanaler för natriumjoner. Problemet är att många patienter svarar dåligt på behandlingen som dessutom ger biverkningar.
– Våra substanser verkar i stället på kaliumkanaler där de på elektrostatisk väg håller dörren öppen och därigenom bromsar den skadliga nervaktiviteten, säger Fredrik Elinder.
Forskargruppen hade tidigare upptäckt att fleromättade fettsyror hade den effekten, men letade efter mer kraftfulla och specifika substanser. Resinsyror – som finns naturligt i kåda – är också de både fettlösliga och elektriskt laddade, egenskaper som är nödvändiga för att kunna binda till jonkanalens ”dörrhandtag”. Ett samarbete med LiU-kemisterna professor Peter Konradsson och förste forskningsingenjör Xiongyu Wu blev nyckeln till framgång i projektet. Utifrån ursprungsmolekylen dehydroabietinsyra tillverkades 71 nya, med små variationer i strukturen. Dessa testades på en superkänslig kaliumkanal som uttrycktes i grodägg.
– Tolv av molekylerna var mer potenta än alla vi tittat på tidigare, säger doktoranden Nina Ottosson, som designat testkanalen och mätt upp de elektriska strömmar som öppnar och stänger dörren till jonkanalen.
Hennes resultat har sedan verifierats i riktiga nervceller från möss.
Forskarna har nu lämnat in patentansökningar inför det fortsatta utvecklingsarbetet.
– Det är rimligt att det är vi som utvecklar konceptet vidare och renodlar våra idéer. Men längre fram måste andra aktörer ta över, säger Fredrik Elinder.
Publikation: Resin-acid derivatives as potent electrostatic openers of voltage-gated K channels and suppressors of neuronal excitability av N E Ottosson, X Wu, A Nolting, U Karlsson, P-E Lund, K Ruda, S Svensson, P Konradsson & F Elinder 2015. Scientific Reports 5, Artikelnummer: 13278. doi:10.1038/srep13278
Publicerad 2015-09-07
