Läkemedel framställs i dag huvudsakligen genom kemisk syntes eller rekombinant teknik. En fördel gentemot tidigare processer baserade på isolering från animala eller mänskliga vävnader är den ökade graden av kontroll. Vi minns prionkontaminerat hypofyshormon och virusinnehållande blodprodukter och de tragiska konsekvenserna för behandlade patienter.
I slutet av förra året kom rapporter om akuta överkänslighetsreaktioner, i många fall med dödlig utgång, som spårades till behandling med heparin.
Polysackariden heparin är ett basläkemedel vid postoperativ trombosprofylax, men det används också i andra sammanhang, tex vid dialysbehandling (där flera anafylaktiska reaktioner noterades).
Heparin isoleras från djurvävnader, främst svintarmsmukosa. Årsproduktionen av heparin ligger kring 30 ton, varav merparten framställs i Kina. En mängd läkemedelsföretag importerar råheparin för vidare förädling till bla sk lågmolekylärt heparin. Ett av dessa företag, Baxter Healthcare, återkallade i januari 2008 heparinberedningar avsedda för injektionsbruk, men även andra producenter rapporterade defekta heparinpreparationer.


OSCS missas i konventionella test
Larmrapporterna ledde till ett intensivt samarbete mellan olika forskargrupper, som efter kort tid kunde redovisa uppseendeväckande resultat [1]. Analys av heparin från olika källor med varierad metodik (nukleär magnetisk resonans [NMR], kapillärelektrofores, jonbytarkromatografi, selektiv kemisk nedbrytning) visade entydigt förekomsten av upp till 30 procent »översulfaterat kondroitinsulfat« (oversulfated chondroitin sulfate, OSCS).
Heparin och OSCS är strukturellt besläktade, eftersom båda är sulfaterade polysackarider bestående av alternerande hexuronsyra- och hexosaminenheter (a och b i figuren).
En skillnad är att heparin innehåller glukosamin, medan OSCS innehåller galak-tosamin; dessutom är glykosidbindningarna mellan sockerenheterna olika.
En annan viktig skillnad ligger i sulfateringsmönstren; OSCS visade sig vara »fullsulfaterat«, dvs samtliga hydroxylgrupper på sockerenheterna var sulfatsubstituerade.
Man konstaterar att OSCS-strukturen tidigare inte påträffats i naturen utan torde ha uppkommit på artificiell väg.
De speciella strukturella egenskaperna gör att OSCS undgår upptäckt i de konventionella test som används i kontroll av heparinberedningar. Notabelt är att heparin normalt innehåller en mindre del dermatansulfat, ett annat, naturligt förekommande kondroitinsulfat med lägre sulfateringsgrad.


OSCS kopplas till akut överkänslighet
Funktionella studier klarlade samband mellan förekomst av OSCS och de kliniska observationerna [2]. Tidigare arbeten hade visat att negativt laddade polymerer kan ge upphov till enzymatiska kaskadprocesser i plasma genom sk kontaktaktivering. Produkter som kallikrein och bradykinin, en vasoaktiv peptid, skulle kunna bidra till de observerade anafylaktoida reaktionerna, inkluderande blodtrycksfall.
Försök visade att såväl OSCS-kontaminerat heparin som isolerat OSCS ledde till bildning av kallikrein i humanplasma. Vidare påvisades komplementaktivering med bildning av »anafylatoxinerna« C3a och C5a.
Inte bara kontaktaktiveringen utan också, något oväntat, komplementreaktionen förutsatte aktivering av faktor XII, som direkt kunde relateras till närvaron av OSCS. I försök att hitta lämplig invivo-modell konstaterades att svinplasma, i likhet med humanplasma, reagerade med kallikreinaktivering vid tillsats av OSCS. Grisar som tillfördes OSCS-heparin, isolerat OSCS eller kemiskt »översulfaterat« kondroitinsulfat visade symtom liknande dem som observerats hos patienter, inklusive hypotension.
Slutsatsen – att de dramatiska kliniska effekterna bör tillskrivas förekomsten av OSCS i heparin – förefaller väl underbyggd. Notabelt är att endast vissa av de behandlade grisarna reagerade med symtom, trots att samtliga visade kallikreinaktivering. På samma sätt förblev merparten av patienterna som behandlats med OSCS-heparin opåverkade.


Dags för syntesprodukter
Till sist några reflektioner. De citerade artiklarna är inriktade mot analysmetodik, mot frågan hur man utvecklar rutiner för att upptäcka OSCS och liknande föreningar.
En fråga som däremot inte ställs är hur denna artificiellt framställda polysackarid kommit in i heparinproduktionen – och varför.
En annan fråga som snarast borde ställas är hur länge vi ska förbli beroende av heparin från djurvävnader. Den biologiskt aktiva delen av ofraktionerat heparin utgörs av en pentasackaridsekvens med specifik struktur (c i figuren), som utgör endast cirka 3 procent av den totala polysackariden [3]. Denna pentasackarid framställs numera syntetiskt och är ett effektivt antitrombotiskt läkemedel (Arixtra). Olika derivat av pentasackariden förväntas ge ytterligare förbättrade farmakologiska egenskaper [4].
Sannolikt har heparinmarknaden inom en inte alltför avlägsen framtid tagits över av syntesprodukter.
*
Potentiella bindningar eller jävsförhållanden: Inga uppgivna.


Strukturer av (a) den repeterande disackaridenhet som utgör den dominerande delen av heparinmolekyler; (b) den repeterande disackaridenheten i »översulfaterat kondroitinsulfat« (OSCS); (c) den pentasackaridsekvens som binder till antitrombin och ger upphov till heparinets specifika antikoagulansaktivitet.