Träffsäkra mediciner med nanoteknik – professor Jessica Rosenholm skapar invecklade botemedel för svåra sjukdomar

Väggarna i professor Jessica Rosenholms arbetsrum pryds av bilder på den japanska figuren Hello Kitty. – Hello Kitty står för allt som är rosa, gulligt och ungt, och symboliserar min mentalitet att vara evigt ung. Hello Kitty är en motvikt till vardagen, säger Rosenholm. Bild: SPT/Mikael Piippo

Professor Jessica Rosenholm vid Åbo Akademi försöker utveckla effektivare mediciner med hjälp av nanoteknik. Enligt Rosenholm kan nanomediciner vara räddningen i den postantibiotiska eran.

Det finns inte en eller två, utan tre kaffemaskiner i pausrummet vid universitetet Åbo Akademis institution för farmaci. De är alla olika och Jessica Rosenholm, professor i farmaci och läkemedelsutveckling, frågar glatt vilken kaffemaskin besökaren vill använda.

SPT:s utsända väljer maskinen till vänster, Rosenholm tar den i mitten.

Kapsyl in, vänta en stund, kaffe ut. En enkel, rätlinjig och snabb process.

Detsamma kan inte sägas om Rosenholms forskningsområde nanomedicin, där utvecklingsprocessen av nya produkter är både tidskrävande och dyr.

– Om vi talar om ett nytt nanoläkemedel som ska ut på marknaden krävs det cirka tre miljarder euro och en utvecklingstid på femton år, som för vilket nytt läkemedel som helst, säger Rosenholm.

Det är satsningar som ofta görs av läkemedelsföretag, inte enskilda forskargrupper. Men många idéer får sin början i universitetens forskningslaboratorium, och vissa av dem når i sinom tid ända fram till apotekshyllan.

Mindre biverkningar, mindre doser

Nanomedicin handlar om att utnyttja extremt små partiklar och material i läkemedelsutvecklingen, och Jessica Rosenholm har forskat i ämnet i tio år. Hon berättar att hennes forskning huvudsakligen går ut på att utveckla effektiva bärarsystem för läkemedelsmolekyler.

– Läkemedelsbärarsystem är system för att forsla läkemedlet till rätt ställe i kroppen och sedan frisätta läkemedlet endast eller primärt där, så att man kan minska på biverkningarna samtidigt som den terapeutiska effekten ökar.

– Ifall man selektivt kan föra läkemedlet endast till den sjuka vävnaden och de sjuka cellerna i kroppen kan man förstås också minska på läkemedelsdosen.

Nyttan med nanomaterial är att de har egenskaper som underlättar transporteringen av läkemedelsmolekylerna till svårtillgängliga ställen i kroppen. Målet är att designa nanotekniska bärarsystem som frigör läkemedlet endast när de når sjuka vävnader eller celler.

Enligt Rosenholm används nanomediciner i dag framför allt för klinisk behandling av olika former av cancer.

– I och med att både cancercellerna och tumörvävnaden skiljer sig från friska celler kan man utnyttja den här olikheten till att försöka designa ett bärarsystem som tar sig endast till den här vävnaden, fastnar där, tas upp av de sjuka cellerna och frisätter cellgiftet.

Jessica Rosenholm tillträdde som professor i farmaci företrädesvis läkemedelsutveckling år 2015. Bild: SPT/Mikael Piippo

Nya vapen i kampen mot antibiotikaresistenta mikrober

Också Rosenholms forskargrupp arbetar för tillfället med nanomediciner för cancer men vid sidan om det utvecklar forskarna så kallad nanoantibiotika. Det senare går ut på att kombinera ett flertal komponenter och göra läkemedlet mer invecklat för att göra det svårare för skadliga mikrober att utveckla resistens för medicinen.

– Världshälsoorganisationen WHO har gått ut med att antibiotikaresistenta mikrober är ett av de största globala hälsohoten i dag. Enligt WHO lever vi i en postantibiotisk era där sjukdomar som tidigare var väldigt lätta att behandla kan döda igen på grund av att resistensen är så utbredd globalt att vanlig antibiotika inte längre biter, säger Rosenholm.

– Vi får helt enkelt hitta på något nytt. Traditionell läkemedelsutveckling klarar inte riktigt av att hålla samma fart som de här bakterierna har när de utvecklar olika resistensmekanismer. Det har eskalerat ganska kraftigt den senaste tiden.

Rosenholm nämner lunginflammation, tuberkulos, gonorré och salmonella som exempel på sjukdomar som blivit svårare att behandla än tidigare.

Forskargruppen vid Åbo Akademi har testat nanoantibiotika på några olika bakterier och fått lovande resultat. Nanoantibiotikan verkar fungera effektivt till exempel på den resistenta varianten av bakterietypen Staphylococcus aureus, den så kallade sjukhusbakterien.

– Det är någonting jag väldigt aktivt söker pengar för. Det här var något som vi gjorde som ett slags hobbyprojekt, för egentligen har vi ingen finansiering för detta, säger Rosenholm.

Läkemedel eller medicinteknisk produkt?

Finansieringen, ja. Rosenholm säger att läkemedelsutvecklingen skulle vara effektivare om läkemedelsföretag kom in i bilden i ett tidigare skede.

– Där uppstår dock ofta problem i och med att vi arbetar mycket med teknologiplattformar här på vårt laboratorium. Företag vill ofta äga hela teknologin och det är sällan möjligt om det handlar om något som man forskat i redan länge och publicerat något om. Då är det omöjligt att patentera det i sin helhet.

Åbo Akademis institution för farmaci finns i byggnaden Biocity i Kuppis. Forskarna vid farmacin samarbetar bland annat med Åbo Akademis cellbiologer och institutionen för biomedicin vid Åbo universitet. Bild: SPT/Mikael Piippo

– I något skede måste man dock få ett storföretag inkopplat om något vi utvecklat ska göras tillgängligt för allmänheten. Läkemedelsutveckling är en så dyr process.

Rosenholm påpekar att klassificeringen av produkten har stor skillnad för hur snabbt den kan lanseras på marknaden.

– Det beror på om produkten klassas som ett läkemedel eller till exempel som en medicinteknisk produkt. Ett läkemedel har mycket längre och dyrare testvägar för att komma ut på marknaden.

– Men man kan också vända på det här. Nanomedicin är en stor business för läkemedelsbolag ur den synvinkeln att om de har en molekyl som är väldigt aktiv och som har visat sig vara potent men har för svåra biverkningar, kan man kanske omforma molekylen som en nanomedicin och på så sätt slippa biverkningarna.

Standardiserade tester saknas

Världens första nanomedicin lanserades år 1995 och försäljningssiffrorna är på uppåtgående. Rosenholm uppskattar att det i dag finns några tiotals nanomediciner på marknaden och några hundratals i kliniska prövningar, men hon påpekar att det inte finns någon vedertagen definition på vad en nanomedicin är.

Nya nanomediciner utvecklas främst för svåra sjukdomar som saknar effektiva behandlingsmetoder, och Rosenholm tror inte de kommer att dyka upp på apotekshyllorna inom snar framtid.

– Det är främst inom kliniken och inte bland egenvårdspreparaten man hittar nanomedicinerna. Bland egenvårdspreparaten finns det ofta redan tillräckligt bra lösningar och då försöker man kanske inte förbättra dem utan håller sig till det man har.

Avsaknaden av en vedertagen definition på nanomediciner har också bidragit till att det inte finns standardiserade tester som nanomedicinerna ska genomgå för att komma ut på marknaden.

– Det har varierat lite från fall till fall vilken testväg nanomedicinerna gått, men till exempel EU, USA och Japan har redan i flera år arbetat för att komma till någon form av konsensus om vilka tester som ska göras för att få nanomedicinerna snabbare genom utvecklingsprocessen, säger Rosenholm.

Nanomedicinens väg är med andra ord lång. Men det första steget kan vara en idé som föds i ett laboratorium någonstans, eller över en kopp kaffe i pausrummet.

Född år 1977 i Åbo. Student från Katedralskolan i Åbo, diplomingenjör år 2002 från dåvarande kemisk-tekniska fakulteten vid Åbo Akademi. Började i och med sitt diplomarbete forska i läkemedelsbärarsystem och disputerade år 2008 i ämnet fysikalisk kemi med en doktorsavhandling om läkemedelsbärardesign.

Som ung bodde Rosenholm bland annat i Kanada och Australien med sin familj, och under studietiden jobbade hon en sommar på en fabrik i Grekland. Efter sin disputation var hon postdoktoral forskare i Shanghai åren 2009-2010.

Rosenholm blev professor i farmaci företrädesvis läkemedelsutveckling vid Åbo Akademi år 2015.

År 2017 fick Rosenholm Per Brahe-priset av Stiftelsen för Åbo Akademi. Per Brahe-priset delas årligen ut till "en yngre lovande forskare vid Åbo Akademi vars fortsatta anknytning till akademin är synnerligen önskvärd".

"Det handlar om att utnyttja nanomaterial för att ta fram nya läkemedelsbärarsystem i vilka man kombinerar en eller flera läkemedelsmolekyler i en nanopartikel för att skapa en medicin med mycket bättre egenskaper än vad de här läkemedelsmolekylerna själva skulle kunna ha. Överlag försöker man skapa mediciner som är effektivare och säkrare än existerande mediciner, eller mediciner mot sjukdomar som tills vidare saknar behandlingsmetoder."

Jessica Rosenholm, professor i farmaci företrädesvis läkemedelsutveckling vid Åbo Akademi.

Mot en renare värld, ett flyttlass åt gången – ”Alla våra 150 röda bilar kör fossilfritt”

Mer läsning