Nanopartikler kan stabilisere og frakte biologisk medisin

Biologiske medisiner er relativt store, komplekse molekyler som skal utføre en oppgave i kroppen vår og gjøre oss friske. Mange av disse er terapeutiske proteiner som må beholde sin struktur for å fungere riktig. Her kan nanopartikler hjelpe fordi de kan binde, beskytte og frakte medisiner i kroppen, og brukes i behandling så lenge de brytes ned og skilles ut av kroppen.

I dette doktorgradsarbeidet har Bezem undersøkt om tyrosin hydroksylase, enklere kalt TH, kan brukes som terapeutisk protein. TH er et viktig protein for nervesystemet fordi det er helt nødvendig for å lage dopamin. Dopamin, også kalt lykkehormonet, er et signalstoff som brukes av nervecellene til å styre bevegelser, fordøyelsen og humøret. Hvor utrolig viktig TH er, kan vi se tydelig i pasienter med Parkinsons sykdom, fordi hos dem dør hjernecellene som inneholder TH. Mangel på TH fører til mangel på dopamin som gir de typiske symptomene, nemlig problemer med å styre bevegelser, forstoppelse og depresjon. I fremtiden kan det kanskje avhjelpes ved å gi TH som terapeutisk protein, men da må man finne en måte å gi TH til hjernen, uten at formen og funksjonen blir ødelagt på veien.

Bezem har derfor testet ulike typer nanopartikler til å lastes med TH og undersøkt hvordan TH påvirkes av dette. Bezem fant at en type nanopartikler som er laget av karbohydrater, har evnen til å både stabilisere og beskytte TH, og sørger altså for at TH ikke mister sin struktur eller funksjon. I celle- og dyreforsøk har hun dessuten sett at disse nanopartiklene kan frakte TH inn i nerveceller og hjernevev. I løpet av dette arbeidet har Bezem også laget en mer stabil versjon av TH proteinet på laboratoriet og laget en modell av hvordan TH ser ut.

Dette arbeidet viser at nanopartikler med TH inni, har et potensiale til å bli brukt i behandling av Parkinsons sykdom. Det har bidratt til å danne grunnlaget for en eventuell videreutvikling av TH som biologisk medisin.

Personalia

Maria Teresa Bezem (f. 1988) har en mastergrad i nanoteknologi fra UiB (2012). Hun er også en ivrig populærvitenskapelig formidler, og har både holdt foredrag, hatt en museumsutstilling på «Passion for Science» ved Universitetsmuseet, deltatt i dokumentarserien «The future detectives» og jobbet med naturfagsformiding på VilVite. Doktorgradsprosjektet har blitt veiledet av Prof. Aurora Martinez ved Institutt for biomedisin, UiB og utført ved UiB og University of California San Diego, USA.