Image
Torstein Kige Rye i laboratoriet

Torstein Kige Rye førebur ein prøve i laboratoriet. Foto: Torstein Helleve/UiO

Sjukdomsteikn kan avdekkjast raskare

Ein del sjukdommar kan påvisast frå auka nivå av ulike peptid i blodet. Forskarane arbeider med å utvikla raskare analysemetodar.

Peptid er småsyskena til protein, og det er storleiken det kjem an på: Både peptid og protein er bygd opp av aminosyrer, men det er talet på aminosyrer som avgjer om eit stoff vert rekna som eit peptid eller eit protein.

– Men det er litt ulike syn på kvar grensa går. Nokre kjelder oppgjer at stoff med inntil 20–30 aminosyrer skal reknast som peptid, men det er vanlegare å operere med en grense på rundt 50, forklarar Torstein Kige Rye, stipendiat ved Farmasøytisk institutt, Universitetet i Oslo.

Det finst fleire grunner til at peptid er ei relevant og interessant stoffgruppe å forska på. Mellom anna vert det stadig utvikla nye legemiddel med peptid som det verksame stoffet. Kroppen vår dannar òg mange peptid sjølv, som for eksempel ulike hormon og nevrotransmitterar, som overførar impulsar mellom nerveceller.

Lågare enn smeltepunktet

Men peptid er òg interessante fordi dei kan brukast til å fastslå ein del sjukdommar når nivået av bestemte peptid i blodet aukar. Rye arbeider med å finna raskare og meir effektive måtar for å analysera nivå av ulike peptid i blodet.

Teknikken han tek i bruk heiter elektromembranekstraksjon (EME). Ved hjelp av elektrisitet vert stoffet som skal analyserast ut av prøven trekt gjennom ein membran, slik at det kan analyserast vidare.

– Frå før har vi funne at det som heiter djupeutektiske stoff eignar seg bra i membranar. Djupeutektiske stoff er blandingar av to faste stoff som vert flytande når dei vert blanda, sjølv ved temperaturar mykje lågare enn smeltepunktet for det enkelte stoffet, forklarar Rye.

Farbar veg

– Vi har òg vore klar over at det har vore utfordringar knytt til å bruka EME på peptid. Peptid er ei litt komplisert stoffgruppe som kan ha fleire positive og negative ladningar om kvarandre. Sidan EME-teknikken baserer seg på å utnytta desse ladningane til å trekke ut stoffet, kan dette gje oss utfordringar.

Målet var å trekkja ut peptid gjennom ein membran av djupeutektiske stoff. Og det har Rye og kollegane no lukkast med, som dei fyrste nokon sinne.

– Det er viktig å understreka at det enno er eit godt stykke fram til metoden kan takast i bruk i praksis. Det vi har gjort, er å visa at dette er ein farbar veg, seier Rye.

Må tilsetja hjelpestoff

Han fortel at dei har undersøkt 16 ulike peptid med ulike eigenskapar. Dei varierte blant anna i talet på aminosyrer, kor godt dei løyser seg i vatn, og syre-base-eigenskapar.

– Vi avdekka at det er lettare å få det til dersom peptidet har ei positiv nettoladning, altså at talet på positive ladningar er større enn talet på negative ladningar. Vi sleit med å trekkja eit par av peptida med nøytral og negativ ladning over membranen. Negativ ladning er negativt, kan du seia.

Han legg til at det ikkje er tilstrekkeleg med djupeutektiske stoff åleine. Dei må tilsetja membranen eit hjelpestoff, ein såkalla ionisk berar, for at prosessen skal fungera.

Resultat etter 15 minutt

– Og til no har vi gjort forsøka med vandige løysingar, altså der stoffa er løyste i vatn. Det står att å undersøkja korleis dette fungerer med biologiske prøver, som for eksempel plasma og urin, seier han, og legg til:

– I dette arbeidet med EME av peptid viste vi at vi kan få brukbare resultat etter berre 15 minutt ekstraksjon, sjølv om vi fekk litt betre resultat etter 45 minutt.

EME vart fyrst utvikla ved Farmasøytisk institutt på 2000-talet. Titan har skrive om EME ved fleire høve, sjå t.d. Stadiet for prøving og feiling over for ungt forskingsfelt (juni 2021) og Eit forskingsfelt blir til: Forskarane må laga utstyret sjølve (mars 2021).

Den vitskaplege artikkelen

Rye m.fl.: Electromembrane extraction of peptides using deep eutectic solvents as liquid membrane, Analytica Chimica Acta, Aug 2021.