Pyruvic Acid

Pyruvsyre er et naturligt stof, der spiller en vigtig rolle i kroppens energi-omsætning. I de senere år er pyruvsyre blevet undersøgt i mange forskellige kliniske studier som en lovende behandling og diagnostisk hjælpemiddel. Dette stof anvendes både som behandling af forskellige sygdomme og som et kontrastmiddel til særlige MR-scanninger, der kan give læger værdifuld information om, hvordan celler fungerer i kroppen.

Indholdsfortegnelse

Hvad er pyruvsyre?

Pyruvsyre er et naturligt forekommende stof i kroppen, der spiller en central rolle i cellernes energiproduktion. Det er et mellemprodukt i glykolyse, den proces hvor celler omdanner sukker til energi[1][2]. Pyruvsyre fungerer også som en antioxidant, der kan beskytte celler mod skadelige frie radikaler[3][4].

I medicinsk forskning anvendes pyruvsyre på to hovedmåder: som behandlingsmiddel og som diagnostisk værktøj. Som behandling kan det reducere betændelse og forbedre lungefunktionen[4][5]. Som diagnostisk værktøj bruges en særlig form kaldet hyperpolariseret pyruvsyre til avancerede scanninger[6][7].

Hyperpolariseret pyruvsyre som diagnostisk værktøj

Hyperpolariseret pyruvsyre er en revolutionerende ny teknologi inden for medicinsk billeddannelse. Ved hjælp af en proces kaldet Dynamic Nuclear Polarization (DNP) forstærkes MR-signalet fra pyruvsyre op til 100.000 gange[6][7].

Denne teknik gør det muligt at følge pyruvsyrens omdannelse til andre stoffer som laktat, alanin og bikarbonat i realtid[6][8]. Det giver læger værdifuld information om:

  • Cellernes energiproduktion og stofskifte
  • Forskellen mellem raske og syge celler
  • Hvordan tumorer reagerer på behandling
  • Tidlig opdagelse af sygdomsforandringer

Hyperpolariseret pyruvsyre er særligt værdifuld til at undersøge Warburg-effekten, hvor kræftceller producerer mere laktat end normale celler, selv når der er ilt til stede[9][10].

Anvendelse i kræftforskning

En stor del af forskningen med pyruvsyre fokuserer på kræftbehandling og -diagnostik. Hyperpolariseret pyruvsyre anvendes til at studere forskellige kræftformer:

Prostatakræft

Flere studier undersøger brugen af hyperpolariseret pyruvsyre til diagnostik af prostatakræft[11][12][13]. Tekniken kan hjælpe med at:

  • Lokalisere kræftknuder i prostata
  • Vurdere aggressiviteten af tumorer
  • Overvåge behandlingseffekt
  • Forudsige behandlingsresistens

Brystkræft

I studier af brystkræft bruges hyperpolariseret pyruvsyre til at vurdere, hvordan tumorer reagerer på kemoterapi[14][15]. Dette kan hjælpe læger med at identificere patienter, der ikke reagerer godt på behandling, så terapien kan ændres tidligt.

Andre kræftformer

Forskning pågår også med:

  • Neuroendokrine tumorer i bugspytkirtel og tarmsystem[16][17]
  • Æggestokkræft for tidlig diagnostik[18]
  • Bugspytkirtlelkræft for bedre karakterisering af cystor[19]
  • Forskellige sarkom– og lymfomtyper[20]

Forskning i hjerne- og nervesygdomme

Pyruvsyre viser stor lovende inden for neurologisk forskning, både som behandling og diagnostisk værktøj.

Hjernetumorer

Hyperpolariseret pyruvsyre anvendes til studier af glioblastom og andre hjernetumorer[21][22][23]. Teknikken kan:

  • Skelne mellem aktiv tumor og ardannelse efter behandling
  • Vurdere behandlingsrespons tidligt
  • Forudsige sygdomsforløb
  • Guide behandlingsvalg

Traumatisk hjerneskade

Forskning viser, at hyperpolariseret pyruvsyre kan opdage metaboliske ændringer efter hjerneskader[24][25]. Dette kan hjælpe med tidlig diagnostik og behandlingsledning af patienter med hovedtraumer.

Neurodegenerative sygdomme

Pyruvsyre undersøges som behandling af sygdomme som Progressive Supranuclear Palsy i kombination med andre næringsstoffer som kreatin og niacinamid[26]. Målet er at beskytte nerveceller ved at forbedre deres energiforsyning.

Undersøgelse af hjerte-kar-sygdomme

Hyperpolariseret pyruvsyre anvendes også til at studere hjertets stofskifte ved forskellige hjerte-kar-sygdomme.

Hjertesvigt

Forskning undersøger, hvordan hjertets energiforbrug ændres ved hjertesvigt[27][28]. Ved at måle omdannelsen af pyruvsyre til laktat og andre stoffer kan læger:

  • Vurdere hjertets metaboliske tilstand
  • Opdage tidlige tegn på hjerteskade
  • Overvåge behandlingseffekt
  • Forudsige sygdomsforløb

Kemoterapi-induceret hjerteskade

Et vigtigt forskningsområde er brugen af hyperpolariseret pyruvsyre til at opdage hjerteskader forårsaget af kræftbehandling[15]. Dette kan hjælpe med at identificere patienter i risiko for hjertekomplikationer.

Pulmonal arteriel hypertension

Forskning undersøger, hvordan højt tryk i lungekredsløbet påvirker hjertets stofskifte[29]. Dette kan bidrage til bedre forståelse og behandling af denne alvorlige tilstand.

Behandling af lungesygdomme

Pyruvsyre har vist lovende resultater som behandling af forskellige lungesygdomme, hvor det administreres som inhalation eller næsespray.

Astma

Kliniske studier viser, at indånding af pyruvsyre kan forbedre lungefunktionen hos patienter med moderat astma[3]. Behandlingen reducerer betændelse og forbedrer vejrtrækningen.

Cystisk fibrose

Pyruvsyre undersøges som behandling af cystisk fibrose, hvor det kan hjælpe med at reducere betændelse og forbedre lungefunktionen[4]. Stoffet har modtaget orphan drug-status for denne sjældne sygdom.

COVID-19

Under COVID-19-pandemien er pyruvsyre blevet undersøgt som behandling af:

  • Akutte COVID-19-symptomer[5]
  • Langvarige symptomer hos “long haulers”[30]

Behandlingen viste reduktion i symptomer som hoste, åndenød og træthed.

Andre medicinske anvendelser

Hudbehandling

Pyruvsyre undersøges som behandling af plantare vorter på fodsålen[1][31]. I kombination med salicylsyre viser det lovende resultater for fjernelse af disse ofte genstridige vorter.

Øjensygdomme

Forskning viser, at pyruvsyre i kombination med nikotinamid kan hjælpe patienter med grøn stær (glaukom)[32][33]. Behandlingen kan forbedre synsfeltsundersøgelser og potentielt bremse sygdomsforløbet.

Nyresygdomme

Hyperpolariseret pyruvsyre anvendes til at studere diabetisk nyresygdom og andre nyrelidelser[34][35]. Teknikken kan hjælpe med at forstå sygdomsmekanismer og vurdere behandlingseffekt.

Leversygdomme

Forskning pågår med brug af hyperpolariseret pyruvsyre til tidlig opdagelse af leverkræft hos patienter med små knuder i leveren[36].

Sikkerhed og bivirkninger

Pyruvsyre har en udmærket sikkerhedsprofil i kliniske studier. Stoffet er naturligt forekommende i kroppen og er endda godkendt som fødevaretilsætningsstof (“generally regarded as safe”)[5][30].

Dokumenteret sikkerhed

Kliniske studier viser at:

  • Over 2-3,5 millioner patienter har brugt pyruvsyre sikkert verden over[5][30]
  • Meget få alvorlige bivirkninger er rapporteret
  • Det er sikkert for børn, gravide kvinder og diabetikere
  • Hyperpolariseret pyruvsyre er blevet testet i over 800 personer uden alvorlige bivirkninger[6]

Almindelige forholdsregler

Som med alle medicinske behandlinger er der visse kontraindikationer:

  • Allergi over for pyruvsyre
  • Alvorlig nyresygdom (for kontraststudier)
  • Visse hjertesygdomme
  • MR-kontraindikationer (pacemaker, metalimplantater)

Overvågning af vitale funktioner udføres rutinemæssigt under behandling med hyperpolariseret pyruvsyre[6][7].

Aspekt Beskrivelse
Hvad er pyruvsyre Naturligt stof i kroppen, vigtigt for energiproduktion og kan fungere som antioxidant
Medicinske anvendelser Behandling af lungesygdomme, hjertesygdomme, øjensygdomme, COVID-19-symptomer og som diagnostisk værktøj
Hyperpolariseret form Bruges som kontrastmiddel til avancerede MR-scanninger for at se celleaktivitet i realtid
Administrationsmåder Næsespray, tabletter eller indsprøjtning i blodåre
Sygdomme undersøgt Kræft, hjernerelaterede sygdomme, hjerte-kar-sygdomme, diabetes, lungesygdomme
Sikkerhedsprofil Generelt sikkert med få rapporterede alvorlige bivirkninger
Patientgrupper Anvendt sikkert hos voksne, børn, gravide kvinder og diabetikere
Forskningsstatus Mange igangværende studier i forskellige faser af klinisk forskning

Igangværende kliniske forsøg for Pyruvic Acid

  • Undersøgelse af hjernens stofskifte hos patienter med ALS og forbigående blodprop ved brug af særlig MR-scanning med pyruvat

    Rekrutterer

    1 1
    Undersøgte lægemidler:
    Danmark
  • Undersøgelse af nyrefunktion hos patienter med kronisk nyresygdom og ADPKD ved hjælp af særlig MR-scanning med pyruvat

    Rekrutterer

    1 1
    Undersøgte lægemidler:
    Danmark
  • Undersøgelse af hjertets energiforbrug hos patienter med hjertesvigt ved hjælp af MR-scanning med pyruvat

    Rekrutterer

    1 1
    Undersøgte lægemidler:
    Danmark
  • Ny MR-scanning med pyruvat til tidlig påvisning af leverkræft hos patienter med små knuder i leveren

    Rekrutterer

    1 1
    Undersøgte sygdomme:
    Undersøgte lægemidler:
    Danmark
  • Undersøgelse af samtidig metabolisk billeddannelse med hyperpolariseret [1-13C]pyruvat og 18F-FDG PET hos kræftpatienter med brystkræft, neuroendokrine tumorer, lymfomer eller sarkomer

    Rekrutterer

    1 1 1
    Danmark
  • Test af ny MR-scanning med pyruvat (13C) hos patienter med kræft i bugspytkirtlen – et gennemførlighedsstudie

    Rekrutterer

    1 1
    Undersøgte lægemidler:
    Danmark
  • Ny MR-scanning med hyperpolariseret pyruvat til at følge behandling af hjernekræft (glioblastom)

    Rekrutterer

    1 1
    Undersøgte sygdomme:
    Undersøgte lægemidler:
    Danmark
  • Forbedret diagnose af æggestokkræft med MR-scanning og blodprøver

    Rekrutterer

    1 1 1
    Undersøgte sygdomme:
    Undersøgte lægemidler:
    Danmark
  • Undersøgelse med pyruvat MR-scanning til bedre forståelse af diabetisk nyresygdom

    Rekrutterer ikke

    1 1 1
    Undersøgte lægemidler:
    Danmark

Ordliste

  • Pyruvsyre: Et naturligt stof i kroppen, der er vigtig for energiproduktion i cellerne. Kan også fungere som antioxidant og bruges i medicin som behandling og diagnostisk hjælpemiddel.
  • Hyperpolariseret pyruvsyre: En særlig behandlet form af pyruvsyre, hvor signalet er forstærket op til 100.000 gange, så det kan ses tydeligt på MR-scanninger i realtid.
  • MR-spektroskopi: En avanceret scanningsteknink, der kan måle kemiske stoffer i kroppen uden operation, og som bruges til at se, hvordan celler fungerer.
  • Laktat: Et stof, der dannes når celler omdanner sukker til energi uden brug af ilt. Høje niveauer kan være tegn på sygdom, især i kræftceller.
  • Warburg-effekt: Et fænomen hvor kræftceller producerer meget laktat, selv når der er ilt til stede. Dette hjælper kræftceller med at vokse hurtigt.
  • Glioblastom: En aggressiv type hjernetumor, der vokser hurtigt og er vanskelig at behandle.
  • Diabetisk nyresygdom: Nyrebeskadigelse, der opstår som følge af diabetes og kan føre til nedsat nyrefunktion.
  • Plantare vorter: Vorter på fodsålen, forårsaget af virus. Kan være smertefulde og svære at behandle.
  • Prostatakræft: Kræft i blærehalskirten hos mænd. En af de mest almindelige kræftformer hos ældre mænd.
  • Neuroendokrine tumorer: Sjældne tumorer, der opstår i celler, som producerer hormoner. Kan forekomme flere steder i kroppen.

Referencer

  1. https://clinicaltrials.gov/study/NCT02151630
  2. https://clinicaltrials.gov/study/NCT03502967
  3. https://clinicaltrials.gov/study/NCT00262652
  4. https://clinicaltrials.gov/study/NCT00332215
  5. https://clinicaltrials.gov/study/NCT04824365
  6. https://clinicaltrials.gov/study/NCT06645691
  7. https://clinicaltrials.gov/study/NCT05041166
  8. https://clinicaltrials.gov/study/NCT02421380
  9. https://clinicaltrials.gov/study/NCT05697406
  10. https://clinicaltrials.gov/study/NCT02913131
  11. https://clinicaltrials.gov/study/NCT01229618
  12. https://clinicaltrials.gov/study/NCT02450201
  13. https://clinicaltrials.gov/study/NCT04698564
  14. https://clinicaltrials.gov/study/NCT03121989
  15. https://clinicaltrials.gov/study/NCT03685175
  16. https://clinicaltrials.gov/study/NCT05746208
  17. https://clinicaltrials.gov/study/NCT05396118
  18. https://clinicaltrials.gov/study/NCT05866679
  19. https://clinicaltrials.gov/study/NCT05873699
  20. https://clinicaltrials.gov/study/NCT05805358
  21. https://clinicaltrials.gov/study/NCT04019002
  22. https://clinicaltrials.gov/study/NCT04772456
  23. https://clinicaltrials.gov/study/NCT02947373
  24. https://clinicaltrials.gov/study/NCT06103201
  25. https://clinicaltrials.gov/study/NCT03324360
  26. https://clinicaltrials.gov/study/NCT00605930
  27. https://clinicaltrials.gov/study/NCT02648009
  28. https://clinicaltrials.gov/study/NCT00604331
  29. https://clinicaltrials.gov/study/NCT04968210
  30. https://clinicaltrials.gov/study/NCT04871815
  31. https://clinicaltrials.gov/study/NCT01712295
  32. https://clinicaltrials.gov/study/NCT05695027
  33. https://clinicaltrials.gov/study/NCT03797469
  34. https://kliniske-forsoeg.dk/forsog/undersogelse-med-pyruvat-mr-scanning-til-bedre-forstaelse-af-diabetisk-nyresygdom/
  35. https://kliniske-forsoeg.dk/forsog/undersogelse-af-nyrefunktion-hos-patienter-med-kronisk-nyresygdom-og-adpkd-ved-hjaelp-af-saerlig-mr-scanning-med-pyruvat/
  36. https://kliniske-forsoeg.dk/forsog/ny-mr-scanning-med-pyruvat-til-tidlig-pavisning-af-leverkraeft-hos-patienter-med-sma-knuder-i-leveren/