Foto: Mikal Schlosser

Drug delivery: Kun 2 mm afgør om medicinen optages

tirsdag 03 dec 19
|
af Tom Nervil

Kontakt

Anja Boisen
Sektionsleder, Professor
DTU Sundhedsteknologi
45 25 57 27
  • Professor Anja Boisen ved DTU Sundhedsteknologi er leder af Danmarks Grundforskningsfonds og Villum Fondens Center for Intelligent Drug delivery and sensing Using microcontainers and Nano- mechanics (IDUN).
  • IDUN blev etableret i 2015 og finansieres med bevillinger fra Danmarks Grundforskningsfond og Villum Fonden.
  • Forskerne ved IDUN har fokus på udvikling af nanoog mikrokapsler til drug delivery af vaccine, probiotika og insulin.
  • DTU’s forskning i og udvikling af sundhedsteknologi sker på flere institutter, bl.a. DTU Sundhedsteknologi, DTU Kemi, DTU Bioengineering og DTU Nanolab. Det sker i tæt samarbejde med medicinalindustrien og det danske sundhedsvæsen for at udnytte de teknologiske landvindinger inden for bl.a. genomsekventering, sensorteknologi, big data, medicinsk billedbehandling og drug delivery.

www.idun.dtu.dk

Med nano- og mikrokapsler kan vi sluge lægemidler, der normalt injiceres, og medicinen kan målrettes til et præcist sted i kroppen. Men hvor langt er forskerne med de nye drug delivery-løsninger, og hvad er de største udfordringer? Det svarer professor Anja Boisen på. Hun er leder af grundforskningscenteret IDUN, som bl.a. udvikler mikrocontainere til vaccine, probiotika og insulin.

q: Hvorfor skal vi indtage medicin i mikrocontainere?

a: Containerne beskytter medicinen hele vejen ned forbi mavesækken. Når de kommer ned i tarmen, hæfter de til mucuslaget (slimlag, som beskytter tarmen, red.) og sidder derfor fast i længere tid, end en almindelig kapsel ville gøre. Containerne har også kun én åbning, og det sikrer en målrettet levering af indholdet ind mod tarmvæggen. På den måde bliver medicinoptaget meget større sammenlignet med en kapsel, der opløses og frigiver indholdet i alle retninger. Hvis medicinen frigives bare 2 mm fra tarmvæggen, optages der næsten ingenting, og medicinen vil være tabt. Så hvis de her sarte molekyler skal have en chance, skal de helt igennem mucuslaget og smaskes op ad væggen, hæfte sig og blive siddende et stykke tid. Og det har vi fundet nogle gode idéer til, som vi skal forfølge.

q: Hvad skal der til?

a: Vi har brug for forskellige kompetencer og folk, der kan finde ud af at løfte sammen. Hvordan skal tingene se ud, og hvordan kan vi gøre det så simpelt som muligt, så kapslerne ikke bliver sådan et eller andet monster-ingeniørværk? Det ser måske meget godt ud i et ’paper’, men det kommer aldrig til at komme ind i en patient. Jeg synes, der er noget elegant i at prøve at gøre det så smart og simpelt som muligt. Det handler meget om at se det fra den kreative vinkel og blive inspireret til, hvad man så kan gøre med den viden, vi har. Da IDUN åbnede, havde vi Peter Kurtzhals fra Novo Nordisk på besøg. Han fortalte, at de havde en bioavailability på 1 pct. (den andel af medicinen, som kroppen optager, red.) på det orale insulinprodukt, de skulle have på markedet, og sagde: ”Anja, hvis du kan øge den et par procent, så ringer du bare.” ”OK,” sagde jeg, ”challenge accepted!” Og det tror jeg, vi kan. Vi har brug for nogle rigtig gode data fra dyr for at vise, at det virker. Men det ser lovende ud!

q: Hvor langt er I?

a: Vi kan lave de første tests i store dyr i starten af næste år. Derfra og til at få det godkendt kan der gå lang tid, men det er jo ikke en ny medicin, vi laver. Det er metoden, der er ny, og derfor kan man håbe, at den vil have nemmere ved at gå igennem en godkendelsesprocedure. Det begynder at blive rigtig kompliceret og dyrt, men nu ved vi nogenlunde, hvad der virker, og hvad vi tror mest på.

q: Kan mikrocontainere bruges til andet end medicin?

a: Ja, vi har et samararbejde med DTU Fødevareinstituttet om probiotika (levende mikroorganismer til at ændre tarmfloraen, red.). De produkter, der findes på markedet nu, har en begrænset effekt. Frysetørrede bakterier, der kommer ned i tarmen, vågner ganske vist op, men der er jo allerede et samfund af bakterier, som de skal kæmpe imod. Derfor når langt de fleste bakterier ikke at hæfte til mucuslaget og formere sig. De kører lige igennem eller får aldrig en chance for at få fat. Hvis vi kan finde en løsning, som kunne sikre, at de leverede bakterier kan kolonisere tarmen, kunne der være helt vildt store perspektiver i det. Så kunne vi måske også få mulighed for at levere nogle andre bakterier end dem, som er superrobuste over for at blive frysetørret.

q: Hvad er de største udfordringer?

a: Den største udfordring er helt klart at få medicinen, insulinen eller probiotikaen helt tæt på cellevæggen og sørge for, at mikrocontainerne frigiver indholdet den rigtige vej. Den næste udfordring bliver at ramme præcis det rigtige område i tarmen. Det kunne være i den nederste del af tarmen, for det meste probiotika skal helst så langt ned som muligt. Hvis man vil behandle lokalt i et inflammeret område, skal containerne kunne finde derhen selv – ligesom et plaster på et sår.

q: Er det ikke lidt science fiction?

a: Det kan godt virke som science fiction, men nogle ting skal bare undersøges, og det er jo også det, der er meningen med, at man har sådan en institution som Grundforskningsfonden, der tænker meget længere ud i fremtiden, end virksomheder traditionelt gør. Det er også vigtigt, at vi får fejlet nogle gange. Efter de første dyreforsøg med de klassiske mikrocontainere og insulin måtte vi f.eks. bare konstatere, at de ikke virker. Vi er nødt til at finde på noget, så de kan komme tættere på mucuslaget. Det kan være hårdt i sådan en periode, fordi det er frustrerende. Men så starter der jo en enormt kreativ proces. Det er vigtigt, når tingene ikke virker, at man ser det som en ny mulighed for at tænke forfra.