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Id: lil-782154
Autor: Galindo, Rodolfo J; Yoon, Justin; Devoe, Craig; Myers, Alyson K.
Título: PEG-asparaginase induced severe hypertriglyceridemia
Fonte: Arch. endocrinol. metab. (Online);60(2):173-177, Apr. 2016. tab, graf.
Idioma: en.
Resumo: Asparaginase (ASP) is an effective chemotherapy agent extensively used in children with acute lymphocytic leukemia (ALL). There has been a recent interest in using ASP in adults with ALL, particularly the less toxic pegylated (PEG) formulation. Hypertriglyceridemia (HTG) is a rare complication of PEG-ASP therapy. We report two cases of obese patients who developed severe HTG after receiving PEG for ALL. Both patients were incidentally found to have severe HTG (TG of 4,330 and 4,420 mg/dL). In both patients, there was no personal or family history of dyslipidemia or hypothyroidism. There was no evidence of pancreatitis or skin manifestations of HTG. Both patients were treated with PEG cessation, low-fat diet and pharmacotherapy. Both patients were re-challenged with PEG, with subsequent increase in TG but no associated complications. TG returned to baseline after discontinuing PEG and while on therapy for HTG. A literature review of PEG-induced HTG in adults demonstrated similar results: asymptomatic presentation despite very severe HTG. HTG is a rare but clinically important adverse effect of PEG. Underlying obesity and/or diabetes may represent risk factors. Clinicians should monitor TG levels during PEG therapy to avoid TG-induced pancreatitis.
Descritores: Polietilenoglicóis/efeitos adversos
Asparaginase/efeitos adversos
Hipertrigliceridemia/induzido quimicamente
Antineoplásicos/efeitos adversos
-Triglicerídeos/sangue
Fatores de Risco
Progressão da Doença
Complicações do Diabetes
Obesidade/congênito
Limites: Humanos
Masculino
Feminino
Adulto
Tipo de Publ: Relatos de Casos
Revisão
Responsável: BR1.1 - BIREME


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Id: biblio-1087345
Autor: Mostafa, Yasser; Alrumman, Suliman; Alamri, Saad; Hashem, Mohamed; Al-izran, Kholood; Alfaif, Mohammad; Elbehairi, Serag Eldin; Taha, Tarek.
Título: Enhanced production of glutaminase-free L-asparaginase by marine Bacillus velezensis and cytotoxic activity against breast cancer cell lines
Fonte: Electron. j. biotechnol;42:6-15, Nov. 2019. ilus, graf, tab.
Idioma: en.
Projeto: Deanship of Scientific Research, King Khalid University, Saudi Arabia.
Resumo: Background: The increasing rate of breast cancer globally requires extraordinary efforts to discover new effective sources of chemotherapy with fewer side effects. Glutaminase-free L-asparaginase is a vital chemotherapeutic agent for various tumor malignancies. Microorganisms from extreme sources, such as marine bacteria, might have high L-asparaginase productivity and efficiency with exceptional antitumor action toward breast cancer cell lines. Results: L-Asparaginase-producing bacteria, Bacillus velezensis isolated from marine sediments, were identified by 16S rRNA sequencing. L-Asparaginase production by immobilized cells was 61.04% higher than that by free cells fermentation. The significant productivity of enzyme occurred at 72 h, pH 6.5, 37°C, 100 rpm. Optimum carbon and nitrogen sources for enzyme production were glucose and NH4Cl, respectively. L-Asparaginase was free from glutaminase activity, which was crucial medically in terms of their severe side effects. The molecular weight of the purified enzyme is 39.7 KDa by SDS-PAGE analysis and was ideally active at pH 7.5 and 37°C. Notwithstanding, the highest stability of the enzyme was found at pH 8.5 and 70°C for 1 h. The enzyme kinetic parameters displayed Vmax at 41.49 µmol/mL/min and a Km of 3.6 × 10−5 M, which serve as a proof of the affinity to its substrate. The anticancer activity of the enzyme against breast adenocarcinoma cell lines demonstrated significant activity toward MDA-MB-231 cells when compared with MCF-7 cells with IC50 values of 12.6 ± 1.2 µg/mL and 17.3 ± 2.8 µg/mL, respectively. Conclusion: This study provides the first potential of glutaminase-free L-asparaginase production from the marine bacterium Bacillus velezensis as a prospect anticancer pharmaceutical agent for two different breast cancer cell lines.
Descritores: Asparaginase/metabolismo
Bacillus/enzimologia
Neoplasias da Mama/metabolismo
Glutaminase/metabolismo
-Asparaginase/biossíntese
Temperatura
Neoplasias da Mama/tratamento farmacológico
Cinética
Células Imobilizadas
Ensaios Enzimáticos
Fermentação
Células MCF-7
Concentração de Íons de Hidrogênio
Responsável: CL1.1 - Biblioteca Central


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Id: lil-336742
Autor: Vidaurre Rojas, Tatiana; León Ch., Jorge.
Título: Trombosis venosa cerebral como complicación del tratamiento quimioterápico que incluye L- asparaginasa en un paciente con leucemia linfoblástica aguda (LLA): reporte de un caso y revisión de literatura / Cranial venours thrombosis as complication of the chemoterapy treatment that includes L- asparaginasa in a patient one with leukemia, lymphocytic sharp (LLA): report of a case and revision of literature
Fonte: Acta cancerol;31(1):125-130, mayo 2002. ilus.
Idioma: es.
Resumo: Se describe el caso de un paciente adolescente con diagnóstico de Leucémia Linfoblástica Aguda FAB L2 en tratamiento quimioterápico con Ciclofosfamida, Daunomicina, Vincristina, Prednisona, L-Asparaginasa, que durante la tercera semana de tratamiento quimioterápico presenta convulsión tónico-clónica; por lo que se realizan estudios de imágenes, las cuales muestran cambios compatibles con una trombosis del seno longitudinal superior. Se realiza una revisión de la literatura que asocia a la L-Asparaginasa con cambios temporales de los niveles séricos de la proteina S libre en plana, predisponiendo esto a eventos trombóticos de considerable morbimortalidad.
Descritores: Asparaginase
Leucemia-Linfoma Linfoblástico de Células Precursoras
Limites: Humanos
Masculino
Adulto
Tipo de Publ: Relatos de Casos
Responsável: PE1.1 - Oficina Universitária de Biblioteca


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Id: biblio-839324
Autor: Cachumba, Jorge Javier Muso; Antunes, Felipe Antonio Fernandes; Peres, Guilherme Fernando Dias; Brumano, Larissa Pereira; Santos, Júlio César Dos; Silva, Silvio Silvério Da.
Título: Current applications and different approaches for microbial L-asparaginase production
Fonte: Braz. j. microbiol;47(supl.1):77-85, Oct.-Dec. 2016. tab, graf.
Idioma: en.
Projeto: FAPESP.
Resumo: ABSTRACT L-asparaginase (EC 3.5.1.1) is an enzyme that catalysis mainly the asparagine hydrolysis in L-aspartic acid and ammonium. This enzyme is presented in different organisms, such as microorganisms, vegetal, and some animals, including certain rodent's serum, but not unveiled in humans. It can be used as important chemotherapeutic agent for the treatment of a variety of lymphoproliferative disorders and lymphomas (particularly acute lymphoblastic leukemia (ALL) and Hodgkin's lymphoma), and has been a pivotal agent in chemotherapy protocols from around 30 years. Also, other important application is in food industry, by using the properties of this enzyme to reduce acrylamide levels in commercial fried foods, maintaining their characteristics (color, flavor, texture, security, etc.) Actually, L-asparaginase catalyzes the hydrolysis of L-asparagine, not allowing the reaction of reducing sugars with this aminoacid for the generation of acrylamide. Currently, production of L-asparaginase is mainly based in biotechnological production by using some bacteria. However, industrial production also needs research work aiming to obtain better production yields, as well as novel process by applying different microorganisms to increase the range of applications of the produced enzyme. Within this context, this mini-review presents L-asparaginase applications, production by different microorganisms and some limitations, current investigations, as well as some challenges to be achieved for profitable industrial production.
Descritores: Asparaginase/biossíntese
Microbiologia Industrial
Indústria Farmacêutica
Fermentação
Antineoplásicos
-Asparaginase
Indústria Alimentícia
Limites: Humanos
Animais
Responsável: BR1.1 - BIREME


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Id: biblio-1024757
Autor: Biasoto, Henrique Pellin.
Título: Expressão da L-asparaginase II de Saccharomyces cerevisiae recombinante extracelular com glicosilação humanizada em Pichia pastoris / Extracellular expression of Saccharomyces cerevisiae's L-asparaginase II in Pichia pastoris with humanized glycosylation.
Fonte: São Paulo; s.n; 2019. 94 p. graf, tab.
Idioma: pt.
Tese: Apresentada a Universidade de São Paulo. Faculdade de Ciências Farmacêuticas para obtenção do grau de Mestre.
Resumo: L-asparaginase é um inibidor eficiente do crescimento tumoral, usado em sessões de quimioterapia contra a Leucemia Linfoblástica Aguda (LLA), resultando na remissão completa da doença em 90% dos pacientes tratados. A L-asparaginase II de Saccharomyces cerevisiae (ScASNaseII) tem alto potencial de superar os efeitos adversos da L-asparaginase de bactéria, porém sua produção endógena resulta em uma proteína hipermanosilada e, consequentemente, imunogênica. A cepa de Pichia pastoris Glycoswitch tem a maquinaria para expressar e secretar altas quantidades de enzima com glicosilação humanizada. Nesse trabalho, descrevemos o processo genético para expressar a ScASNaseII no meio extracelular pela P. pastoris Glycoswitch, e também os parâmetros bioquímicos, perfil cinético, citotoxicidade contra células leucêmicas e a interferência da glicosilação na atividade da enzima obtida. Nossos dados mostram que a cepa aplicada foi capaz de expressar ScASNaseII no meio extracelular passível de purificação de proteínas contaminantes com apenas um passo cromatográfico. A atividade específica para asparagina foi 218,2 UI/mg e a atividade glutaminásica representou 3,1% da atividade asparaginásica. Os parâmetros cinéticos foram KM = 120,5 µM e a eficiência catalítica de 3,8 x 105 M-1s-1. Análises por meio de gel nativo sugerem uma conformação tetramérica de aproximadamente 150 kDa. Essa é uma nova estratégia de produzir essa enzima de forma extracelular, com mais facilidade de purificação e com melhores propriedades biotecnológicas

L-asparaginase is an efficient inhibitor of tumor development, used in chemotherapy sessions against acute lymphoblastic leukemia (ALL) tumor cell; its use results in 90% complete remission of the disease in treated patients. Saccharomyces cerevisiae's L-asparaginase II (ScASNaseII) has a high potential to overcome the side effects of bacteria L-asparaginase, but the endogenous production of it results in hypermannosylated immunogenic enzyme. However, Pichia pastoris Glycoswitch strain has the machinery to express and secrete high quantity of the enzyme and with humanized glycosylation. Here we describe the genetic process to acquire the ScASNaseII in the extracellular medium expressed by P. pastoris Glycoswitch, and the biochemical properties of the resultant enzyme, kinetic profile, cytotoxicity against ALL cell line and the interference of glycosylation in its activity. Our data show that the strain employed is able to express extracellular asparaginase active and possible to be purified of contaminant proteins using a single chromatographic step. The specific activity using asparagine was 218.2 IU.mg-1 and the glutaminase activity represents 3.1% of its asparaginase activity. The kinetics parameters were KM=120.5 µM and a catalytic efficiency of 3.8x105 M-1s-1. The Native-PAGE suggested a tetrameric protein conformation, with approximately 150 kDa. This is a novel strategy to produce this enzyme extracellularly, easier to purify and with better biotechnological properties
Descritores: Pichia/isolamento & purificação
Asparaginase/análise
Saccharomyces cerevisiae/isolamento & purificação
-Glicosilação
Proteínas Recombinantes
Leucemia-Linfoma Linfoblástico de Células Precursoras/diagnóstico
Responsável: BR40.1 - DBD - Divisão de Biblioteca e Documentacão do Conjunto das Químicas
BR40.1; T620.8, B579e. 30100022628-F


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Id: biblio-898927
Autor: Galindo-Rodríguez, Gabriela; Jaime-Pérez, José C; Salinas-Carmona, Mario C; González-Díaz, Sandra N; Castro-Corona, Ángeles; Cavazos-González, Raúl; Treviño-Villarreal, Humberto; Heredia-Salazar, Alberto C; Gómez-Almaguer, David.
Título: Do immunoglobulin G and immunoglobulin E anti-l-asparaginase antibodies have distinct implications in children with acute lymphoblastic leukemia? A cross-sectional study
Fonte: Rev. bras. hematol. hemoter;39(3):202-209, July-Sept. 2017. tab, graf.
Idioma: en.
Resumo: Abstract Background l-Asparaginase is essential in the treatment of childhood acute lymphoblastic leukemia. If immunoglobulin G anti-l-asparaginase antibodies develop, they can lead to faster plasma clearance and reduced efficiency as well as to hypersensitivity reactions, in which immunoglobulin E can also participate. This study investigated the presence of immunoglobulin G and immunoglobulin E anti-l-asparaginase antibodies and their clinical associations. Methods Under 16-year-old patients at diagnosis of B-cell acute lymphoblastic leukemia confirmed by flow cytometry and treated with a uniform l-asparaginase and chemotherapy protocol were studied. Immunoglobulin G anti-l-asparaginase antibodies were measured using an enzyme-linked immunosorbent assay. Intradermal and prick skin testing was performed to establish the presence of specific immunoglobulin E anti-l-asparaginase antibodies in vivo. Statistical analysis was used to investigate associations of these antibodies with relevant clinical events and outcomes. Results Fifty-one children were studied with 42 (82.35%) having anti-l-asparaginase antibodies. In this group immunoglobulin G antibodies alone were documented in 10 (23.8%) compared to immunoglobulin E alone in 18 (42.8%) patients. Immunoglobulin G together with immunoglobulin E were simultaneously present in 14 patients. Children who produced exclusively immunoglobulin G or no antibodies had a lower event-free survival (p-value = 0.024). Eighteen children (35.3%) relapsed with five of nine of this group who had negative skin tests suffering additional relapses (range: 2-4), compared to none of the nine children who relapsed who had positive skin tests (p-value < 0.001). Conclusion Children with acute lymphoblastic leukemia and isolated immunoglobulin G anti-l-asparaginase antibodies had a higher relapse rate, whereas no additional relapses developed in children with immunoglobulin E anti-l-asparaginase antibodies after the first relapse.
Descritores: Asparaginase
Imunoglobulina E
Imunoglobulina G
Escherichia coli
Leucemia-Linfoma Linfoblástico de Células Precursoras
Anticorpos Neutralizantes
Hipersensibilidade
Responsável: BR408.1 - Biblioteca da Faculdade de Medicina - BFM


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Id: biblio-898955
Autor: Santos, Amanda Cabral dos; Land, Marcelo Gerardin Poirot; Silva, Nathalia Peroni da; Santos, Kelly Oliveira; Lima-Dellamora, Elisangela da Costa.
Título: Reactions related to asparaginase infusion in a 10-year retrospective cohort
Fonte: Rev. bras. hematol. hemoter;39(4):337-342, Oct.-Dec. 2017. tab.
Idioma: en.
Resumo: Abstract Introduction: Although it is an essential component of the treatment of acute lymphoid leukemia in children, asparaginase causes adverse reactions that sometimes make it impossible to use it fully. Hypersensitivity reactions are the most frequent and may lead to early discontinuation of treatment. The present study aimed to investigate suspicions of adverse reactions during the infusion of asparaginase in a pediatric cohort. Methods: A retrospective observational study was carried out at a university pediatric institute in the state of Rio de Janeiro. Information regarding clinical features and characteristics of adverse reactions was collected from hospital medical records. Suspicions of adverse reactions were classified regarding causality and severity. Results: Seventy-three suspicions of adverse reactions were recorded during asparaginase infusion in 72 children in the study period. Allergic hypersensitivity reactions were suspected in 60.5% of the cases. Of these, 25% of the reactions occurred during induction and 61.1% in concomitant use with vincristine, findings that diverge from other studies. High-risk classification and younger age were considered risk factors for these reactions. A total of 72.4% of the reactions were classified as grade 1 or 2, which suggest that not all are related to antibody formation; this highlights the importance of differential diagnosis with other reactions, such as non-allergic hypersensitivity and hyperammonemia. Conclusion: The implementation of the differential diagnosis of reactions related to infusion of asparaginase with ammonia dosage and classification of the grade of reactions is crucial to facilitate the identification and proper management of each type of reaction.
Descritores: Asparaginase
Infusões Intravenosas
Leucemia
Efeitos Colaterais e Reações Adversas Relacionados a Medicamentos
Leucemia-Linfoma Linfoblástico de Células Precursoras
Limites: Humanos
Masculino
Feminino
Responsável: BR408.1 - Biblioteca da Faculdade de Medicina - BFM


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Id: biblio-1008518
Autor: Freire, Rominne Karla Barros.
Título: Produção de L-asparaginase pela levedura Leucosporidium muscorum CRM 1648 isolada de sedimento marinho coletado na Península Antártica / L-asparaginase production by the yeast Leucosporidium muscorum CRM 1648 isolated from marine sediments collected in Antarctic Peninsula.
Fonte: São Paulo; s.n; 2019. 140 p. tab, graf.
Idioma: pt.
Tese: Apresentada a Universidade de São Paulo. Faculdade de Ciências Farmacêuticas para obtenção do grau de Doutor.
Resumo: L-asparaginase (L-ASNase) é uma enzima com propriedades interessantes para a indústria médica, farmacêutica e de alimentos, que tem recebido atenção especial, inclusive no Brasil, por fazer parte do protocolo de tratamento de distúrbios linfoproliferativos, como a leucemia linfoblástica aguda (LLA). No mercado desde a década de 1970, as enzimas de origem bacteriana enfrentam algumas limitações por provocarem reações adversas graves em quase 80% dos pacientes em tratamento. Nesse contexto, L-ASNases provenientes de leveduras se destacam como alternativa, por serem mais próximas às congêneres humanas. A Antártica ainda é um ambiente pouco explorado, com grande diversidade de microrganismos com potencial para a produção de moléculas biológicas de interesse industrial. Nesse contexto, 150 leveduras isoladas de amostras de sedimento marinho coletadas na Península Antártica como parte do projeto MICROSFERA (PROANTAR/CNPq) foram avaliadas para a produção de L-ASNase. A triagem resultou em 9 isolados produtores, dos quais 7 pertencem ao gênero Leucosporidium. A linhagem L. muscorum CRM 1648 foi a que produziu mais enzima (540 U.L-1), com maior produtividade (5,6 U.L-1.h-1) e, por isso, foi alvo deste estudo. A análise univariada de fontes de carbono e nitrogênio indicou maior crescimento desse microrganismo e produção de L-ASNase em meio CD com extrato de levedura, prolina e sacarose. Ureia, cloreto de amônio e sulfato de amônio resultaram em baixa ou nenhuma produção da enzima, sugerindo que a metabolização de fontes de nitrogênio por essa linhagem está sob a influência do fenômeno de repressão catabólica pelo nitrogênio (RCN). Dois delineamentos experimentais do tipo fatorial completo resultaram em um aumento de 10 vezes na produção e produtividade da enzima (4582,5 U.L-1 e 63,6 U.L-1.h-1, respectivamente). A análise univariada da concentração inicial de inóculo (X0), pH inicial do meio, temperatura e adição de água do mar mostrou que a melhor condição para a produção foi: pH = 5,5 ou 6,5, cultivo a 15°C com adição de água do mar (25-50% m/v). A variável X0 não foi significativa nas concentrações avaliadas. Cultivos em biorreator (batelada) foram conduzidos em quatro diferentes níveis de oxigênio dissolvido (OD): (1) OD não controlado e abaixo de 20%, (2) OD não controlado e acima de 20%, (3) OD controlado em 80% e (4) OD controlado em 20%. Os resultados mostraram que OD é fator limitante para o crescimento de L. muscorum CRM 1648 e produção de L-ASNase por essa levedura e deve ser mantido acima de 35% para maior produção da enzima.Neste trabalho, a composição do meio e condições de cultivo foram estabelecidas para favorecer a produção de uma nova L-ASNase livre de atividade glutaminásica por levedura adaptada ao frio, abrindo espaço para novos estudos acerca de seu potencial antileucêmico e possível uso como alternativa às enzimas já existentes no mercado no tratamento de LLA

L-asparaginase (L-ASNase) is an enzyme with interesting properties for medical, pharmaceutical and food industry, which has received special consideration, especially in Brazil, for being part of lymphoproliferative disorders treatment, such as acute lymphoblastic leukemia (ALL). Bacterial enzymes are on the market since the 1970s and face some limitations related to theirserious adverse reactions that reach almost 80% of all patients in treatment. In this context, L-ASNases from yeasts are highlighted as important alternative to bacterial enzymes, due to the closerphylogeny to human congeners. Antarctic environment has much to be explored, with a vast diversity of microorganisms with potential to produce biomolecules with industrial interest. A total of 150 yeasts isolated from Antarctic marine sediments as part of MICROSFERA project (PROANTAR/CNPq) were evaluated for L-ASNase production. The screening resulted in 9 producers, 7 species from the genus Leucosporidium. L. muscorum CRM 1648 was the strain that yielded the highest L-ASNase activity (540 U.L-1) and volumetric productivity (5.6 U.L-1.h-1). Carbon and Nitrogen sources were evaluated by a method of one-factor at a time (OFAT). From the gather results, sucrose, yeast extract and proline resulted in a maximal growth and highest enzyme production.The absence or low production of L-ASNase in medium with urea, ammonium chloride and ammonium sulfate suggests the presence of nitrogen catabolic repression (NCR). Carbon and nitrogen concentration were evaluated by full factorial design and yielded about ten times higher enzyme and volumetric productivity (4582.5 U.L-1 and 63.6 U.L-1.h-1, respectively). Initial inoculum concentration (X0), initial pH, temperature and concentration of seawater in the culture were evaluated by OFAT analysis and the best condition for L-ASNase production was: pH = 5.5 or 6.5, at 15 °C with addition of seawater (25-50 wt%). X0 was not considered a significant variable. Bioreactor assays (in batch regime) were performed in four different dissolved oxygen (DO) levels: (1) without DO control (DO remained under 20%), (2) without DO control (DO remained above 20%), (3) DO controlled at 80%, and (4) DO controlled at 20%.The results showed that DO is a key factor for growth of L. muscorum CRM 1648 and production of L-ASNase by this yeast and should be maintained above 35% for higher production of this enzyme.At this work, the medium and culture conditions were established to support the production of a novel glutaminase-free L-ASNase by a cold adapted yeast, opening a new path for further studies regarding its antileukemic potential and possible use as an alternative for ALL treatment
Descritores: Asparaginase/efeitos adversos
Leveduras/classificação
Sedimentos Geológicos/análise
Regiões Antárticas
-Oxigênio Dissolvido
Leucemia-Linfoma Linfoblástico de Células Precursoras/classificação
Responsável: BR40.1 - DBD - Divisão de Biblioteca e Documentacão do Conjunto das Químicas
BR40.1; T660.6 F866p, F866p. 30100022608-F


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Id: biblio-946740
Autor: Apolinário, Alexsandra Conceição.
Título: Desenvolvimento e caracterização de polimerossomos para veiculação de L-asparaginase / Development and characterization of polymersomes for the release of L-asparaginase.
Fonte: São Paulo; s.n; 2018. 170 p. ilus, tab, graf.
Idioma: pt.
Tese: Apresentada a Universidade de São Paulo. Faculdade de Ciências Farmacêuticas para obtenção do grau de Doutor.
Resumo: A enzima L-Asparaginase (ASNase) é um biofámaco utilizado no tratamento da leucemia linfoblástica aguda, no entanto, a evolução da produção da ASNase como um medicamento desde o final da década de 1970 resultou em apenas quatro alternativas disponíveis no mercado farmacêutico, com relatos de graves reações imunogênicas e toxicidade. Desse modo, a nanotecnologia é uma plataforma que pode ser explorada para administração dessa enzima diminuindo a exposição da mesma a proteases e aumentando a sua meia-vida aparente. Os polimerossomos (PL) são opções que pela nanoestrutura vesicular poderiam encapsular a ASNase em seu core aquoso e pela presença de uma membrana polimérica, são mais robustos que os lipossomos. Assim, neste trabalho objetivou-se desenvolver PL para encapsulação da ASNase como uma alternativa às formulações deste biofármaco existentes. Foram desenvolvidos PL de PEG-PLA, PMPC-PDPA, PEG-PDPA e Pluronic® L-21. Foram estudados fatores relacionados à composição dos copolímeros (fração hidrofílica, responsividade a fatores externos tais como pH e temperatura) e métodos de elaboração (hidratação do filme polimérico, troca de pH e temperatura) bem como foi feita a caracterização dos PL obtidos (tamanho, índice de polidispersão, espessura de membrana, formação de excessivo bulk polimérico, obtenção de micelas). Também foi feito um planejamento racional para encapsulação da ASNase (hidratação direta do filme polimérico e encapsulação por eletroporação, autoagregação com encapsulação por troca de pH ou de temperatura). Para os PL preparados com PEG-PLA, a extrusão resultou em distribuição de tamanhos mais estreitos correspondentes aos valores de PDI de 0,345, 0,144 e 0,081 para PEG45-PLA69, PEG114-PLA153 e PEG114-PLA180, respectivamente. Foi demonstrado que copolímeros com menor fração hidrofóbica resultam em maior eficiência de encapsulação para proteínas, já que possuem volumes aquosos maiores. Com o PMPC25-PDPA72 foi possível encapsular em média três unidades de ASNase por vesículas através da eletroporação ou troca de pH, sendo que no primeiro método houve formação de túbulos e no último método as micelas não foram completamente removidas. Para PEG100-PDPA80, grandes agregados permaneceram após a purificação levando a um PDI alto, mas não foi observada a formação de túbulos, já a troca de pH para este copolímero resultou em maior perda de copolímeros como bulk polimérico precipitado. Para o copolimero tribloco Pluronic® L-121, foi observado que as vesículas eram estáveis durante uma semana à temperatura ambiente, contrariando o que era descrito na literatura. Nesses sistemas, quando preparados por hidratação do filme, a encapsulação da ASNase foi realizada por eletroporação mas a proteína não foi detectada dentro das vesículas. Atribuímos a não-encapsulação à organização da bicamada Pluronic® L-121 sem conformação definida das cadeias poliméricas, dificultando a reorganização do bloco hidrofílico na porção interna do poro durante eletroporação. Por troca de temperatura, cerca de 5 % de ASNase foi encapsulada e o método resultou em total recuperação da atividade da enzima. Desse modo foram obtidos diferentes PL com diferentes características nanoestruturais de acordo com os copolímeros utilizados para carreamento da ASNase

The enzyme L-Asparaginase (ASNase) is a biopharmaceutical used in the treatment of acute lymphoblastic leukemia, still the industrial production of ASNase as a marketable drug since the late 1970s has resulted in only four alternatives available in the pharmaceutical market, with reports of severe immunogenic reactions and toxicity. In this sense, nanotechnology is a platform that can be exploited to administer this enzyme by decreasing its exposure to proteases and increasing its apparent half-life. Polymerosomes (PL) are interesting routes which by its intrinsically vesicular nanostructure could encapsulate the ASNase in its aqueous core and by the presence of a polymeric membrane, being more robust than the liposomes. Thus, in this work it was intended to develop PL for ASNase encapsulation as an alternative to existing formulations of this biopharmaceutical. PL of PEG-PLA, PMPC-PDPA, PEG-PDPA and Pluronic® L-21 were developed. It was studied the copolymers composition (i.e. hydrophilic fraction, responsiveness to external factors such as pH and temperature), PL design (i.e. polymer film hydration, pH change and temperature) and PL characterization (i.e. size, polydispersity index - PDI, membrane thickness, formation of excessive polymer bulk, micelles production). A suitable experimental planning for ASNase encapsulation (i.e. direct hydration of the polymeric film and encapsulation by electroporation, self-aggregation with encapsulation by pH or temperature change) was also performed. For the PL prepared with PEG-PLA, the extrusion resulted in narrower size distribution corresponding to the PDI values of 0.345, 0.144 and 0.081 for PEG45-PLA69, PEG114-PLA153 and PEG114-PLA180, respectively. It has been shown that copolymers with lower hydrophobic fraction result in higher encapsulation efficiency for proteins, since they have larger aqueous volumes. With PMPC25-PDPA72 PL, it was possible to encapsulate three units of ASNase per vesicles through electroporation or pH change. In the first method, tubules were formed and in the latter one the micelles were not completely removed. For PEO100-PDPA80 PL, large aggregates remained after purification leading to a high PDI value, nevertheless no tubule formation was observed, since the pH change for this copolymer resulted in greater loss of copolymers as a precipitated polymer bulk. For the Pluronic® L-121 triblock copolymer PL, it was observed that the vesicles were stable for one week at room temperature, contrary to what was described in the literature. These PLs were prepared by film hydration method and ASNase encapsulation was performed by electroporation, nonetheless the protein was not detected within the vesicles. It is attributed the non-encapsulation to the organization of the Pluronic® L-121 bilayer without defined conformation of the polymer chains, making it difficult to reorganize the hydrophilic block in the internal portion of the pore during electroporation. By temperature change, about 5% of ASNase was encapsulated and the method resulted in complete recovery of enzyme activity. In conclusion, several PLs with a vast range of differential nanostructural characteristics were obtained according to the copolymers used for ASNase loading
Descritores: Asparaginase/análise
Nanoestruturas/classificação
-Cápsulas
Eletroporação
Leucemia-Linfoma Linfoblástico de Células Precursoras/tratamento farmacológico
Responsável: BR40.1 - DBD - Divisão de Biblioteca e Documentacão do Conjunto das Químicas
BR40.1; T660, A643d. 30100022484-F


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Id: biblio-913209
Autor: Pimenta, Marcela Valente.
Título: Avaliação da resistência de formas mutantes da enzima L-asparaginase a proteases séricas humanas / Evaluation of L-asparaginase mutant forms resistance to human serum proteases.
Fonte: São Paulo; s.n; 2018. 86 p. graf, tab.
Idioma: pt.
Tese: Apresentada a Universidade de São Paulo. Faculdade de Ciências Farmacêuticas para obtenção do grau de Doutor.
Resumo: O tratamento para a Leucemia Linfoblástica Aguda LLA utiliza, entre outros fármacos, a enzima L-asparaginase (ASNase) proveniente da bactéria Escherichia coli. Reações imunológicas estão entre os problemas do tratamento com ASNase, e a formação de anticorpos contra essa proteína pode impedir o sucesso no tratamento. Duas cisteíno proteases lisossomais estão relacionadas com a degradação de ASNase nos seres humanos, a Catepsina B (CTSB) e Asparagina Endopeptidase (AEP). Em estudos prévios do nosso grupo obteve-se mutantes de ASNase resistentes a degradação por CTSB e/ou AEP in vitro. Nesse trabalho avaliamos essas mutantes quanto a sua citotoxicidade em linhagens celulares de leucemia e conduzimos estudos in vivo, aplicando as proteoformas de ASNases em camundongos Balb C para avaliar a atividade asparaginase sérica das enzimas ao longo do tempo, bem como obter informações sobre a formação de anticorpos contra essas proteoformas. Nos ensaios de citotoxicidade, duas das proteoformas testadas tiveram efeito citotóxico semelhante a forma selvagem, enquanto uma outra proteoforma tem a citotoxicidade sensivelmente reduzida. Já nos ensaios in vivo, uma proteoforma demonstrou meia vida sérica maior da atividade asparaginásica, e duas proteoformas causaram reduzida formação de anticorpos. Juntos, esses resultados colaboram para a obtenção de uma nova geração de ASNases com melhor biodisponibilidade, e efeitos adversos reduzidos, gerando a possibilidade de menores doses e frequência de aplicações

The Treatment for Acute Lymphoblastic Leukemia (ALL) includes the biopharmaceutical L-asparaginase (ASNase) from Escherichia coli. Immunological reactions are among the problems of treatment using ASNase, and the antibodies formation protein may prevent success in treatment. Lysosomal cysteine proteases are related to ASNase degradation, Cathepsin B (CTSB) and Asparagine Endopeptidase (AEP). In previous studies, ASNase mutants resistant to CTSB and / or AEP degradation in vitro were obtained. In this work, mutants were evaluated in cytotoxicity in ALL cell lines and, in vivo studies, applying doses of the wild and mutant ASNases in Balb C mice to evaluate serum asparaginase activity of the enzymes over time, as well as to obtain information on the formation of antibodies against these proteoforms. Regarding to the cytotoxicity, two proteoforms among the tested had similar cytotoxicity than the wild-type. While another proteoform had the cytotoxicity severely reduced. One proteoform have demonstrated greater serum half-life of asparaginase activity, while two other mutants caused reduced antibody formation. Together, these results collaborate to obtain a new generation of ASNases with increased bioavailability and reduced side effects, generating the possibility of lower doses and frequency of applications
Descritores: Resistência à Doença
-Asparaginase/efeitos adversos
Produtos Biológicos/farmacocinética
Catepsina B
Leucemia-Linfoma Linfoblástico de Células Precursoras/tratamento farmacológico
Limites: Animais
Masculino
Feminino
Camundongos
Responsável: BR40.1 - DBD - Divisão de Biblioteca e Documentacão do Conjunto das Químicas
BR40.1; T615.1, P644a. 30100022476-F



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