Bakkersgensenzym kan leukemie behandelen, stelt studie voor


Bakkersgensenzym kan leukemie behandelen, stelt studie voor

Acute lymfoblastische leukemie is de meest voorkomende vorm van kinderleukemie, die ongeveer 3 in 4 gevallen in de Verenigde Staten uitmaken. In een nieuwe studie laten onderzoekers zien hoe een verbinding die van bakkersgist wordt geïsoleerd, kan bijdragen tot de behandeling van de ziekte.

Onderzoekers suggereren dat een enzym gevonden in bakkersgis het potentieel heeft om leukemacellen te doden zonder gezonde cellen te beschadigen.

Acute lymfoblastische leukemie (ALL), ook bekend als acute lymfocytische leukemie, is een kanker die begint in lymfoblasten, die onvolwassen witte bloedcellen in beenmerg zijn.

Individuen met ALL maken teveel lymfoblasten, waardoor weinig ruimte voor volwassen, gezonde witte bloedcellen, rode bloedcellen en bloedplaatjes achterblijft. Als gevolg hiervan zijn mensen met ALLE geneigd om bloedarmoede en infecties te ontwikkelen.

Terwijl kinderen onder de leeftijd van 5 jaar het grootste risico van ALL hebben, komen de overgrote meerderheid van de doden van de ziekte bij volwassenen voor.

In 2017 worden er naar verwachting ongeveer 5,970 nieuwe gevallen van ALL gediagnosticeerd bij kinderen en volwassenen in de VS en ongeveer 1.440 sterfgevallen van de ziekte.

Als het gaat om het behandelen van ALL, is chemotherapie vaak de eerste poort. Andere behandelingen, zoals stamceltransplantatie, radiotherapie, chirurgie en gerichte geneesmiddelen, kunnen ook een optie zijn.

Identificatie van een veiliger behandeling voor ALL

Volgens studie co-auteur Gisele Monteiro, van de School of Pharmaceutical Sciences aan de Universiteit van São Paulo in Brazilië, een enzym geïsoleerd van de bacteriën Escherichia coli en Erwinia chrysanthemi (Genaamd L-asparaginase) is al jarenlang gebruikt bij de behandeling van ALL.

Terwijl de behandeling met dit bacteriële enzym kan leiden tot hoge remissiecijfers, merkt Monteiro op dat het ongeveer 25 procent van de patiënten kan leiden tot zachte tot ernstige immuunresponsen. Als zodanig is een minder giftig biofarmaceutisch voor de behandeling van ALL vereist.

In een studie gepubliceerd in het tijdschrift Wetenschappelijke rapporten , Monteiro en team onthullen hoe ze een L-asparaginase-achtig enzym uit de niet-bacteriële bron geïsoleerdden Saccharomyces cerevisiae , Meer algemeen bekend als bakkersgist of biergist.

"Ons doel in dit project was niet het enzym te produceren, maar eerder een nieuwe bron van biodrug in micro-organismen te vinden voor gebruik bij patiënten die resistentie tegen het bacteriële enzym ontwikkelen", zegt studie co-auteur Marcos Antonio de Oliveira, van Het Biosciences Instituut aan de São Paulo State University in Brazilië.

Isoleren van een L-asparaginase-achtig enzym uit gist

Om hun bevindingen te bereiken, gebruikten de onderzoekers bioinformatica-instrumenten om de genen van verschillende schimmels te analyseren die bekend waren om asparaginase te scheiden.

Hieruit identificeerde het team een ​​gen in S. cerevisiae Genaamd ASP1 die codeert voor een enzym dat lijkt op L-asparaginase.

Eerste studie auteur Iris Munhoz Costa, ook van de School of Pharmaceutical Sciences aan de Universiteit van São Paulo, verklaart dat in tegenstelling tot bacteriën, gist is eukaryotisch. Dit betekent dat het een membraan bedekte kern bevat, bestaande uit genetisch materiaal, zoals bij menselijke cellen.

Als zodanig wordt verondersteld dat gist-afgeleide enzymen minder waarschijnlijk zijn dan bacteriële enzymen om ernstige immuunresponsen te veroorzaken.

Met dit in het achterhoofd klonken de onderzoekers het ASP1 gen, en met behulp van genetische manipulatie konden ze vragen E coli Om een ​​gezuiverde vorm van gist-afgeleide L-asparaginase te produceren.

"We waren in staat om het recombinante eiwit te verkrijgen," merkt Costa. "We hebben vervolgens studies uitgevoerd om zijn secundaire structuur te karakteriseren en belangrijke gebieden te identificeren die katalytische plaatsen genoemd worden. Ten slotte hebben we de werkzaamheid in vitro geëvalueerd."

Gezuiverd, gist-afgeleid L-asparaginase, minder giftig voor gezonde cellen

De onderzoekers testen zowel de gezuiverde L-asparaginase uit gist en L-asparaginase uit E coli Op drie groepen van humane leukemie cellen. Een groep cellen kon geen normale hoeveelheden asparagine (MOLT4) produceren, één groep produceerde asparagine op normale niveaus (REH) en de laatste groep (de controlegroep) was niet-maligne (HUVECs).

Het team constateerde dat de gezuiverde, gist-afgeleide L-asparaginase ongeveer 70-80 procent van MOLT4-cellen gedood, vergeleken met 90 procent voor E coli Afgeleid L-asparaginase. Echter, gezuiverd L-asparaginase uit gist bleek minder giftig te zijn voor HUVECs dan L-asparaginase van E coli .

Noch vorm van L-asparaginase bleek effectief te zijn tegen REH-cellen, rapporteert het team.

Over het algemeen zeggen de onderzoekers dat hun bevindingen aangeven dat gist-afgeleide L-asparaginase een veiliger, effectievere behandeling voor ALLEN kan zijn.

In deze studie karakteriseren we het enzym L-asparaginase van S. cerevisiae . De resultaten tonen aan dat dit eiwit efficiënt kan leiden tot leukemiecellen met een lage cytotoxiciteit aan gezonde cellen."

Gisele Monteiro

Het team is nu van plan om in vitro studies van L-asparaginase uit gist te verrichten om een ​​beter begrip te krijgen van de toxiciteit in verschillende soorten cellen, evenals de immuunrespons op het enzym.

Als dergelijke studies belofte tonen, zouden de onderzoekers dan willen zien hoe gist-afgeleide L-asparaginase presteert in diermodellen van ALL.

Leer hoe snel het kan helpen om ALL te behandelen.

Interview with Dr Rath and Dr Niedzwiecki from 'The Truth About Cancer' documentary (Video Medische En Professionele 2018).

Sectie Kwesties Op De Geneeskunde: Ziekte