Ny avhandling ger kunskap om hur peptider aggregerar

Peptidbaserade läkemedel är sedan tidigt 1900-tal centrala inom behandling av bland annat diabetes och tumörsjukdomar. Deras höga precision mot specifika – även svåråtkomliga – mål i kroppen möjliggör både ökad effekt och minskad risk för biverkningar. Likväl ställer peptiderna vetenskapen inför utmaningar. Inte minst deras tendens att aggregera till klumpar som påverkar deras funktioner. Behovet av ökad kunskap om de mekanismer som reglerar detta är stort, och i en ny avhandling vid Uppsala universitet presenterar Ellen Brunzell viktiga iakttagelser.

– Vi har analyserat hur tre terapeutiska peptider med olika egenskaper organiserar sig i lösningar. Vi har också studerat hur faktorer som salt, pH och tillsatsämnen inverkar på aggregeringsprocesserna. Med hjälp av avancerad spridningsteknik kan vi slå fast att redan små skillnader i molekylär uppbyggnad orsakar stora skillnader vid självaggregering – en slutsats som i sin tur innebär att det sannolikt saknas entydiga svar på hur peptider kan förväntas aggregera, säger Ellen Brunzell, doktorand vid SweDeliver och Institutionen för läkemedelskemi.

I sitt doktorandprojekt har Brunzell även undersökt i vilken utsträckning aggregaten förblir stabila över tid, vilket är av vikt vid läkemedelsformulering där peptidaggregeringar kan utnyttjas strategiskt för att uppnå långverkande koncentrationer. Avhandlingen visar också hur strukturella analyser möjliggör både identifiering av aggregat och ökad förståelse för de mekanismer som styr bildning och stabilitet – en kunskap som är värdefull vid utveckling av peptidbaserade läkemedel.

– Vår grundläggande forskning innebär att resultaten kan appliceras hela vägen från laboratorium till färdigt läkemedel. Dessutom möjliggör de ny kunskap om de mekanismer som ligger bakom Alzheimers sjukdom och andra neurodegenerativa tillstånd. Vårt arbete väcker redan brett intresse, vilket till viss del kan förklaras av att vi utfört det i nära samverkan med AstraZeneca vilket adderat industriella perspektiv till akademins mer teoretiska ansats.

Ellen Brunzell rekryterades hösten 2020 till SweDeliver och Uppsala universitets forskargrupp i Farmaceutisk fysikalisk kemi. Som doktorand i det internationella kompetenscentret har Brunzell varit en bidragande kraft i att teamets forskning inom parenteral läkemedelstillförsel utvecklats till att idag rankas på gränsen till världsledande med potential att ta nästa steg. För egen del konstaterar Ellen att hon även erhållit många värdefulla kunskaper även bortom de rent farmaceutiska.

– Som doktorand i SweDeliver förblir du hela tiden uppdaterad kring de senaste framstegen inom parenteral, oral och aerosol läkemedelstillförsel, samtidigt som du får relevant input på ditt eget arbete. Lika viktigt är alla tillfällen att öva presentationsteknik och de omfattande nätverk som öppnas. Själv har jag haft stort utbyte av att ha en mentor i industrin, Anna Franzén vid Emplicure, vars erfarenheter varit mycket givande att ta del av, och som bidrar till att jag idag är redo att prova en karriär utanför akademin.

Text: Magnus Alsne, foto: Mikael Wallerstedt m fl