Röntgenlaserilla kehitetään haitattomia lääkkeitä
Tuhansia kertoja sekunnissa pilkahtavien valonvälähdysten avulla voidaan nyt seurata atomien toimintaa. Tutkijoiden tavoitteena on kuvata, miten lääkeaineet sitoutuvat solujen proteiineihin, jotta lääkkeiden haittavaikutuksista päästään eroon.
Maailman voimakkain röntgenlaser on rakennettu valmiiksi ja testattu. Nyt alkavat ensimmäiset oikeat kokeet.
Maailman voimakkain röntgenlaser – European XFEL – on otettu käyttöön. Kun kokeet alkavat edetä täydellä vauhdilla, laserin toivotaan tuottavan kasapäin tieteellisiä läpimurtoja.
Tutkijat voivat nyt seurata atomien toimintaa laserin ultralyhyiden valonvälähdysten avulla. Välähdysten kesto on vain sekunnin miljardisosan miljoonasosan luokkaa, ja laser ehtii lähettää niitä 27 000 kappaletta sekunnin kuluessa.
Uudella laserilla on mahdollista esimerkiksi kuvata, miten lääkeaineet sitoutuvat solujen yksittäisiin proteiineihin. Tulokset voivat auttaa tutkijoita niin, että tulevaisuudessa lääkkeet osataan räätälöidä paremmin ja siten päästään eroon haittavaikutuksista.
Huono osumatarkkuus tuo ongelmia
Yli puolet nykyisistä lääkeaineista koostuu pienistä molekyyleistä, jotka vaikuttavat ihmiseen sitoutumalla kehon soluja ympäröivien kalvojen proteiineihin.
Esimerkiksi monet psyykenlääkkeet sitoutuvat aivosolujen kalvoproteiineihin. Kun lääkeaine aktivoi proteiinin, soluun lähtee viesti, joka hidastaa sairastumisprosessia tai pysäyttää sen kokonaan.
Haittavaikutukset syntyvät yleensä siitä, että lääke aktivoi muitakin kalvoproteiineja kuin ne, joihin se oli tarkoitettu.
Kuin hansikas käteen
XFEL-laser pystyy lukuisilla voimakkailla ja ultralyhyillä valonvälähdyksillään kuvaamaan kalvoproteiinien kolmiulotteisen atomirakenteen.
Kun kalvoproteiinin rakenne tunnetaan, lääkkeitä voidaan räätälöidä paremmin niin, että ne kulkeutuvat vain toivottuihin kohtiin – kuin sopiva hansikas käteen.
Tutkijat toivovat, että etenkin psyykenlääkkeistä ja viruslääkkeistä saadaan tulevaisuudessa haittavaikutukset eliminoitua kokonaan.