Vad är biologiska läkemedel?

För några dagar sedan kom en artikel från Ekot — som ekade här och där — om biologiska läkemedel och hur förskrivningen av dem skiljer sig mellan olika delar av landet.

Men det står inte särskilt mycket om vilken sorts läkemedel det egentligen är fråga om, mer än att de är nya, bra och dyra. Så vad är biologiska läkemedel? Jag kan nog inte svara på varför de är dyrare (mer än att de är nya, relativt outforskade, med patent som fortfarande gäller), men istället blir det en liten utflykt till immunologins förlovade och ganska komplicerade land.

Det som är biologiskt med de biologiska läkemedlen är att de tillverkas med hjälp av levande organismer (någon form av cell- eller bakteriekultur) i en bioteknisk tillverkningsprocess, alltså när vi odlar någon form av genförändrad mikroorganism eller cellinje som i sin tur producerar läkemedlet. Detta till skillnad från de läkemedel som är små organiska molekyler som produceras med kemisk syntes. Läkemedlen som nämns i artikeln är proteiner, närmare bestämt antikroppar.

Biologisk produktion i liten skala — här är en bioreaktor för djurceller (bild från Wikipedia). Flaskorna innehåller de olika mediekomponenter som cellerna behöver för att växa; till vänster står mätinstrument som håller koll på olika miljövariabler, som temperatur och pH; precis framför reaktorn står en pump; och under reaktorn ser vi en motor för omrörning.

Biotekniskt tillverkade proteinläkemedel har funnits ett ganska bra tag. I början handlade det om att ersätta proteiner som kroppen har brist på — till exempel insulin för diabetiker, koaguleringsfaktorer för blödarsjuka, tillväxthormon (GH) för kortvuxna och erytropoetin (EPO) mot blodbrist. (De senare även kända som dopingmedel. Idrott är tydligen en verksamhet i den biotekniska framkanten.)

Först togs proteinerna ifråga från djur (inklusive människor), men med cellkultur och genteknik har det blivit möjligt att klona in genen för proteinet i någon lämplig cell, låta den växa i en reaktor och sedan isolera fram stora mängder protein från cellmassan. På så sätt går det att få stora mängder och minska risken för smittspridning. Blödarsjuka människor har ju till exempel råkat ut för med olika sorters blodsmitta från andra människor. Syntetiskt mänskligt insulin har funnits sedan sjuttiotalet eller så.

Antikroppar, också kända som immunoglobuliner, är en speciell sorts proteiner som tillverkas av immunförsvarets B-celler — en sorts vita blodkroppar. Antikroppar är inte heller helt nya som läkemedel; de har använts i form av så kallad passiv immunisering — om vi förväntar oss en extra belastning på immunförsvaret kan vi ge det en skjuts med lite extra gammaglobulin — vilket är blandade antikroppar (av typ gamma; det finns flera typer) från en donator.

Med cellkultur och genteknik, åter igen, går det att tillverka och rena fram en stor mängd precis likadana antikroppar. De kallas monoklonala, för de kommer från en klon av likadana så kallade hybridomceller. (Detaljerna behöver vi inte gå in på — men går ut på att få antikroppsproducerande B-celler att smälta ihop med B-cellscancerceller för att få en cellinje som växer bra i cellkultur och producerar den rätta antikroppen.)

Det fina med antikroppar är att de är mycket specifika igenkänningsmolekyler; de binder till en viss typ av molekyl — det den binder till kallas dess antigen — och kan på så sätt söka upp en viss invaderande mikroorganism så att immunförsvaret kan oskadliggöra den. Specificitet för vissa molekyler är också precis vad vi vill ha av läkemedelsmolekyler. Vi vill att de ska binda till olika kroppsegna molekyler och påverka dem på olika sätt. Skräddarsydda antikroppar är alltså mycket användbart.

Till exempel är de fina hjälpmedel i laboratoriet. Här ett par bilder från Flickr (tagna av luxpacis och Creative Commons-licensierade), som enligt fotografen föreställer celler där en del av cellens stadgande skelett märkts in med fluorescenta antikroppar (det gröna respektive det röda). Det blå är cellkärnan, som är färgad med ett DNA-bindande färgämne.

d1MT control

D1actin control

Snygga fluorescensmikroskopbilder är nog det bästa med cellbiologi.

Låt oss titta närmare på ett par läkemedelsantikroppar som förskrivs i Sverige: rituximab och infliximab. (Det syns på namnet att det är fråga om antikroppar. Läkemedelsantikroppar får namn som slutar på -mab, för monoclonal antibody.)

Enligt Fass används rituximab, under läkemedelsnamnet Mabthera, mot två typer av cancer och mot reumatoid artrit. Ironiskt nog är rituximab riktad mot just den celltyp som producerar antikroppar, nämligen B-cellerna. Den binder till proteinet CD20 på B-cellens yta och får den att dö. Nu är det hög tid att visa en skiss av en antikropp:


(Illustration från Wikipedia, översatt och lite ändrad av mig.)

Antikroppen har alltså två antigenbindande armar och en svans, Fc-delen. Fc-delen är viktig även om den inte binder till något antigen, för den fungerar istället som igenkänningsdel för andra immunceller som rycker in och oskadliggör det som antikroppen märkt in — i det här fallet en kroppsegen B-cell.

Därav användningen mot ledgångsreumatism, som är en autoimmun sjukdom, det vill säga en sjukdom där immunförsvaret angriper kroppen själv.

Infliximab (som går under läkemedelsnamnet Remicade) är en av de tidigare nämnda TNF-alfa-hämmarna och den är alltså riktad mot proteinet TNF-alfa, vars verkan det motverkar. TNF står för Tumor Necrosis Factor, därför att den har förmågan att hämma tumörtillväxt. TNF-alfa är ett cytokin, alltså ett relativt litet vattenlösligt protein som fungerar som signalmolekyl åt immunförsvaret.

En av TNF-alfas funktioner, vilket namnet antyder, är nämligen att ta död på celler som inte beter sig riktigt normalt, genom att få dem att genomgå programmerad celldöd (också känt som apoptos). Men förutom den apoptotiska effekten så är TNF-alfa framför allt en del av inflammationsresponsen — det sätt immunförsvaret reagerar på en vävnadsskada eller infektion. TNF-alfa fungerar som en signal att öka inflammationen.

Så, istället för att som rituximab minska antalet immunceller, så utövar infliximab sin immunsuppressiva effekt genom att minska mängden aktivt TNF-alfa, och på så sätt dämpa inflammationer.

Det var en blygsam början vad gäller biologiska läkemedel, men nu har vi i alla fall nämnt vad de är, vilket tydligen inte fick plats i en nyhetsartikel om ämnet.

2 thoughts on “Vad är biologiska läkemedel?

  1. Pingback: Om syntetbiologi och artificiellt liv « There is grandeur in this view of life

  2. Pingback: Immunhämmande antikroppar hjälper nog inte mot depression | There is grandeur in this view of life

Kommentera

Fyll i dina uppgifter nedan eller klicka på en ikon för att logga in:

WordPress.com Logo

Du kommenterar med ditt WordPress.com-konto. Logga ut / Ändra )

Twitter-bild

Du kommenterar med ditt Twitter-konto. Logga ut / Ändra )

Facebook-foto

Du kommenterar med ditt Facebook-konto. Logga ut / Ändra )

Google+ photo

Du kommenterar med ditt Google+-konto. Logga ut / Ändra )

Ansluter till %s