Bagergær enzym kan hjælpe med at behandle leukæmi, undersøgelse antyder
Akut lymfoblastisk leukæmi er den mest almindelige form for barndom leukæmi, der tegner sig for omkring 3 i 4 tilfælde i USA. I en ny undersøgelse afslører forskere, hvordan en forbindelse isoleret fra bagersgær kan hjælpe med at behandle sygdommen.
Forskere foreslår, at et enzym, der findes i bagersgær, har potentialet til at dræbe leukæmiceller uden at skade sunde celler.
Akut lymfoblastisk leukæmi (ALL), også kendt som akut lymfocytisk leukæmi, er en kræft, der begynder i lymfoblaster, som er umodne hvide blodlegemer i knoglemarv.
Personer med ALLE gør for mange lymfoblaster, hvilket giver lidt plads til modne, sunde hvide blodlegemer, røde blodlegemer og blodplader. Som følge heraf er mennesker med ALLE tilbøjelige til at udvikle anæmi og infektioner.
Mens børn under 5 år har den største risiko for ALLE, forekommer langt størstedelen af dødsfald fra sygdommen hos voksne.
I 2017 forventes der at være ca. 5.970 nye tilfælde af ALLE diagnosticeret hos børn og voksne i USA og omkring 1.440 dødsfald fra sygdommen.
Når det kommer til at behandle ALLE, er kemoterapi ofte den første anløbshavn. Andre behandlinger, såsom stamcelletransplantation, strålebehandling, kirurgi og målrettede stoffer, kan også være en mulighed.
At identificere en mere sikker behandling for ALLE
Ifølge undersøgelsen medforfatter Gisele Monteiro, fra Pharmaceutical Sciences School ved University of São Paulo i Brasilien, et enzym isoleret fra bakterierne Escherichia coli og Erwinia chrysanthemi (Kaldet L-asparaginase) er blevet anvendt til behandling af ALL i årtier.
Mens behandling med dette bakterielle enzym kan føre til høje remissioner, bemærker Monteiro, at det kan udløse mild til svær immunrespons hos omkring 25 procent af patienterne. Som sådan kræves et mindre giftigt biofarmaceutisk middel til behandling af ALL.
I en undersøgelse offentliggjort i tidsskriftet Videnskabelige rapporter , Monteiro og team afslører, hvordan de isolerede et L-asparaginase-lignende enzym fra den ikke-bakterielle kilde Saccharomyces cerevisiae , Mere almindeligt kendt som bagersgær eller brygersgær.
"Vores mål i dette projekt var ikke at producere enzymet, men snarere at finde en ny kilde til biodrug i mikroorganismer til brug hos patienter, som udvikler resistens over for det bakterielle enzym", siger studieforfatteren Marcos Antonio de Oliveira, af Biosciences Institute ved São Paulo State University i Brasilien.
Isolering af et L-asparaginase-lignende enzym fra gær
For at nå deres resultater anvendte forskerne bioinformatikværktøjer for at analysere genomerne af flere svampe, der vides at udskille asparaginase.
Herfra identificerede holdet et gen i S. cerevisiae Kaldet ASP1, der koder for et enzym svarende til L-asparaginase.
Første undersøgelsesforfatter Iris Munhoz Costa, også fra Pharmaceutical Sciences School ved University of São Paulo, forklarer, at i modsætning til bakterier er gær eukaryotisk. Det betyder, at den indeholder en membranbelagt kerne bestående af genetisk materiale, som det er tilfældet med humane celler.
Som sådan antages det, at gærafledte enzymer er mindre tilbøjelige end bakterielle enzymer til at udløse alvorlige immunresponser.
Med dette i tankerne klonede forskerne ASP1 genet, og med hjælp fra genteknologi kunne de spørge E coli Til fremstilling af en oprenset form af gærafledt L-asparaginase.
"Vi var i stand til at opnå det rekombinante protein," noterer Costa. "Vi gennemførte derefter undersøgelser for at karakterisere sin sekundære struktur og identificere vigtige regioner kaldet katalytiske steder. Endelig vurderede vi dens virkning in vitro."
Oprenset, gærafledt L-asparaginase, der er mindre giftig for raske celler
Forskerne testede både den oprensede L-asparaginase fra gær og L-asparaginase fra E coli På tre grupper af humane leukæmi celler. En gruppe af celler kunne ikke producere normale mængder asparagin (MOLT4), en gruppe produceret asparagin ved normale niveauer (REH), og den sidste gruppe (kontrolgruppen) var ikke-malign (HUVEC).
Holdet fandt, at den oprensede, gærafledte L-asparaginase dræbte ca. 70-80 procent af MOLT4-celler, sammenlignet med 90 procent for E coli -afledt L-asparaginase. Renset l-asparaginase fra gær viste sig imidlertid at være mindre giftig for HUVEC'er end L-asparaginase fra E coli .
Hverken form for L-asparaginase viste sig at være effektiv mod REH-celler, rapporterede holdet.
Samlet set siger forskerne, at deres resultater viser, at gærafledt L-asparaginase kan være en sikrere og mere effektiv behandling for ALLE.
I denne undersøgelse karakteriserer vi enzymet L-asparaginase fra S. cerevisiae . Resultaterne viser, at dette protein effektivt kan udslette leukæmiceller med lav cytotoksicitet over for raske celler."
Gisele Monteiro
Holdet planlægger nu at gennemføre in vitro-undersøgelser af L-asparaginase fra gær for at opnå en bedre forståelse af dets toksicitet i forskellige typer celler samt immunresponset mod enzymet.
Hvis sådanne undersøgelser viser løfte, vil forskerne så gerne se, hvordan gærafledt L-asparaginase udfører i dyremodeller af ALL.
Lær, hvordan fasting kan hjælpe med at behandle ALLE.
The Great Gildersleeve: Christmas Shopping / Gildy Accused of Loafing / Christmas Stray Puppy (Video Medicinsk Og Professionel 2024).