Ասպարագինազա

Ասպարագինազա
Նույնացուցիչներ
CAS համար	9015-68-3
DrugBank	DB00023
CompTox Dashboard (EPA)	DTXSID9037666 ;
ECHA InfoCard	100.029.774
	դ; ք; խ;

Ասպարագինազա, բժշկության և սննդի արտադրության մեջ օգտագործվող ֆերմենտ^[1]^[2]։ Որպես դեղամիջոց Լ-ասպարագինազան օգտագործվում է սուր լիմֆոբլաստիկ լեյկեմիայի, սուր միելոիդ լեյկեմիայի և ոչ հոջկինային լիմֆոմայի բուժման նպատակով^[1]։ Այն օրգանիզմ է ներմուծվում ներերակային, ներմաշկային և միջմկանային ներարկումների միջոցով^[1]։ Սննդի արտադրության մեջ օգտագործվում է ակրիլամիդի քանակության նվազեցման համար^[2]։

Ներարկումների դեպքում հիմնական կողմնակի ազդեցություններն են ալերգիկ ռեակցիաները, ենթաստամոքսային գեղձի բորբոքումը (պանկրեատիտիս), արյան մակարդման խնդիրները, արյան մեջ շաքարի բարձր քանակությունը, երիկամային խնդիրները և լյարդի դիսֆունկցիան^[1]։ Օգտագործումը հղիության ժամանակ կարող է վնասել պտղին^[3]։ Որպես սնունդ այն համարվում է անվտանգ^[2]։ Ասպարագինազան քայքայում է ասպարագին կոչվող ամինաթթուն, առանց որի քաղցկեղային բջիջները չեն կարող արտադրել սպիտակուց^[1]։

Ասպարագինազայի բժշկական օգտագործումը ԱՄՆ-ում ընդունվել է 1978թ-ին^[4]։ Այն ընդգրկվել է Առողջապահության Համաշխարհային Կազմակերպության Հիմնական դեղամիջոցների ցանկում (առողջապահության համակարգում ամենաարդյունավետ և անվտանգ դեղամիջոցները)^[5]։ Արժեքը 10.000 միջազգային միավորի համար կազմում է 42 ԱՄՆ դոլար։ Այն հիմնականում ստացվում է աղիքային ցուպիկից և Erwinia chrysanthemi-ից^[4]^[6]։

Կիրառություն

Ասպարագինազաներն ունեն տարբեր կիրառություն արդյունաբերության և դեղագործության մեջ։

Բժշկություն

E. coli -ի շտամները բժշկական ասպարագինազայի հիմնական աղբյուրն են^[7]։ 1998թ-ին հասանելի բրենդային ֆորմուլաները(տարբեր քիմիական և ֆարմակալոգիական սեփականություններով) պարունակում էին Ասպարագինազա Մեդակը, Ցիդերոլազը, Օնկոսպարը^[7]։ Սպեկտրիլան E. coli-ի նոր ռեկոմբինանտն է^[8]։

Dickeya dadantii -ից (վերևում նշված որպես Erwinia chrysanthemi ) ստացված ասպարագինազաները կոչվում են քրիսանտասպազներ և Միացյալ Թագավորությունում հայտնի են ՛՛էրվինազա՛՛ անունով^[9]։

E. coli ասպարագինազաներից սուր լիմֆոբլաստիկ լեյկեմիայի (ՍԼԼ)^[9] բուժման նպատակով օգտագործվող Elspar-ը կիրառվում է նաև որոշ պարարտ բջիջների ուռուցքի դեպքում^[10]։

Ասպարագինազաները կարող են օգտագործվել միջմկանային, ենթամաշկային կամ ներերակային ներարկումների միջոցով, քանի որ նրանք չեն առաջացնում հյուսվածքի վնասում, ինչպես քիմիոթերապիայի այլ գործոնները։

Սննդի արտադրություն

Ասպարագինազաները սննդի արտադրության մեջ օգտագործվում են որպես սննդային հավելումներ։ Շուկայում Acrylaway և PreventASe անունով հայտնի ասպարագինազաները օգտագործվում են բիսկվիտների և սնեքերի(չիպսեր, թխվածքաբլիթներ) պատրաստման ժամանակ ուռուցքածին հանդիսացող ակրիլամիդի առաջացումը նվազեցնելու նպատակով^[11]։

Կողմնակի ազդեցություններ

Հիմնական կողմնակի ազդեցությունը ալերգիան կամ գերզգայունությունն է, հնարավոր է նաև անաֆիլաքսիա։ Բացի դրանից, կարող է համակցվել նաև կոագուլոպաթիայով(արյան մակարդման խանգարումներ), քանի որ ֆերմենտն ընկճում է սպիտակուցների, այդ թվում նաև մակարդման և հակամակարդիչ գործոնների սինթեզը, որն էլ հանգեցնում է արյունահոսությունների և թրոմբոտիկ երևույթների, օրինակ կաթվածի^[7]։ Ոսկրածուծի ընկճումը թեև տարածված է, սակայն հեշտ է կանխել, հազվադեպ է կլինիկական նշանակություն ունենում և թերապևտիկ միջամտությունների անհրաժեշտությունը հազվադեպ է^[12]։

Մյուս տարածված կողմնակի ազդեցությունը ենթաստամոքսային գեղձի բորբոքումն է(պանկրեատիտիս)։ Նշված կողմնակի ազդեցությունները հիմնականում առաջացնում են Լ-ասպարագինազայի երկկողմանի ակտիվություն, որը կարող է հիդրոլիզել L-գլուտամինը գլուտամինաթթվի և ամոնիակի։

Գործողության մեխանիզմ

Որպես սննդային հավելում

Ակրիլամիդը հաճախ առաջանում է ածխաջրային սննդի պատրաստման ժամանակ։ Ջերմային մշակման ընթացքում ասպարագին ամինաթթուն, որը պարունակվում է ածխաջրային սննդում, մտնում է Մայարդի ռեակցիայի մեջ, որի արդյունքում առաջանում է թխված ուտելիքների դարչնագույն երանգը, համը։ Թխելուց առաջ ասպարագինազայի ավելացման շնորհիվ ասպարագին ամինաթթուն փոխարկվում է այլ տարածված ամինաթթվի՝ ասպարագինաթթվի և ամոնիակի, և արդյունքում ասպարագինը չի մտնում Մայարդի ռեակցիայի մեջ և ակրիլամիդի առաջացումը նշանակալիորեն ճնշվում է։ Ակրիլամիդի լիովին հեռացումը հնարավոր չէ այլ՝ ասպարագին-անկախ ճանապարհներով ստացման պատճառով։

Ասպարագինազան մինչև 90 տոկոս ճնշում է ակրիլամիդի առաջացումը ածխաջրածնային սննդում դրանց պատրաստման ժամանակ՝ առանց փոխելու մշակման վերջում առաջացող գույնը կամ համը^[13]։

Որպես դեղամիջոց

Լիմֆոբլաստիկ լեյկեմիայի և այլ ուռուցքային բջիջները չեն կարող սինթեզել փոխարինելի ամինաթթու հանդիսացող ասպարագինը,մինչդեռ նորմալ բջիջները կարող են։ Ուռուցքային բջիջներին անհրաժեշտ է մեծ քանակությամբ ասպարագին^[14], քանի որ նրանց գործունեությունը կախված է դրանց շրջանառությունից։ Ասպարագինազան կատալիզում է Լ-ասպարագինազայից ասպարագինաթվի և ամոնիակի առաջացումը, որը արգելակում է լեյկեմիկ բջջի ասպարագինի շրջապտույտին, ինչն էլ հանգեցնում է բջջի մահվանը^[15]։

Ֆերմենտի կարգավորում

Այս սպիտակուցը կարգավորվում է ալոստերիկ եղանակի մորֆեին մոդելով^[16]։

Պատմություն

Ասպարագինազայի՝ որպես հակաքաղցկեղային դեղամիջոցի բացահայտումը և զարգացումը սկսվել է 1953թ-ին, երբ գիտնականները նշեցին, որ մկների և առնետների լիմֆոմաները հետ էին զարգանում ծովախոզուկի շիճուկով բուժումից հետո^[17]։ Հետագայում հայտնաբերվեց, որ ոչ թե շիճուկն ինքն է առաջացրել ուռուցքի ռեգրեսն, այլ ասպարագինազա ֆերմենտը^[18]։

Հետազոտողները համեմատելով մի շարք ասպարագինազաներ, եկել են այն համոզման, որ E. coli-ից և Erwinia chrystathemi-ից ստացված ասպարագինազաների հակաքաղցկեղային ազդեցությունն ավելի լավ է արտահայտված։ Այժմ ասպարագինազայի հիմնական աղբյուրը E. coli -ն է, քանի որ ստացում է հեշտ է և մեծ քանակներով։

Անվանումներ

Քրիսանտասպազը Erwinia chrystathemi-ից ստացված ասպարագինազայի բրիտանական ընդունված անվանումն է, իսկ կոլասպազը՝ E. coli-ից ստացվածի^[19]։

Քրիսանտասպազի ամերիկյան ընդունված անվանումն է ասպարագինազա Erwinia chrysanthemi^[19]։ Էլսպարը, Կիդրոլազը, Լեունազը և Սպեկտրիլան կոլասպազի, իսկ Էրվինազը կրիսանտասպազի բրենդային անուններն են^[19]։

Ծանոթագրություններ

↑ ^1,0 ^1,1 ^1,2 ^1,3 ^1,4 «Asparaginase». The American Society of Health-System Pharmacists. Արխիվացված օրիգինալից 2017 թ․ մարտի 27-ին. Վերցված է 2016 թ․ դեկտեմբերի 8-ին.
↑ ^2,0 ^2,1 ^2,2 Gökmen, Vural (2015). Acrylamide in Food: Analysis, Content and Potential Health Effects (անգլերեն). Academic Press. էջ 415. ISBN 9780128028759. Արխիվացված օրիգինալից 2016 թ․ դեկտեմբերի 21-ին.
↑ «Asparaginase escherichia coli (Elspar) Use During Pregnancy». www.drugs.com. Արխիվացված օրիգինալից 2017 թ․ մարտի 27-ին. Վերցված է 2016 թ․ դեկտեմբերի 20-ին.
↑ ^4,0 ^4,1 Kim, Kyu-Won; Roh, Jae Kyung; Wee, Hee-Jun; Kim, Chan (2016). Cancer Drug Discovery: Science and History (անգլերեն). Springer. էջ 147. ISBN 9789402408447. Արխիվացված օրիգինալից 2016 թ․ դեկտեմբերի 21-ին.
↑ «WHO Model List of Essential Medicines (19th List)» (PDF). World Health Organization. April 2015. Արխիվացված (PDF) օրիգինալից 2016 թ․ դեկտեմբերի 13-ին. Վերցված է 2016 թ․ դեկտեմբերի 8-ին.
↑ Farmer, Peter B.; Walker, John M. (2012). The Molecular Basis of Cancer (անգլերեն). Springer Science & Business Media. էջ 279. ISBN 9781468473131. Արխիվացված օրիգինալից 2016 թ․ դեկտեմբերի 21-ին.
↑ ^7,0 ^7,1 ^7,2 Müller, H. (1998). «Use of L-asparaginase in childhood ALL». Critical Reviews in Oncology/Hematology. 28 (2): 97–113. doi:10.1016/S1040-8428(98)00015-8.
↑ «Spectrila 10,000 U powder for concentrate for solution for infusion - Summary of Product Characteristics (SmPC), (eMC)». Արխիվացված օրիգինալից 2016 թ․ նոյեմբերի 9-ին. Վերցված է 2016 թ․ նոյեմբերի 8-ին.
↑ ^9,0 ^9,1 «8.1.5: Other antineoplastic drugs». British National Formulary (BNF 57). United Kingdom: BMJ Group and RPS Publishing. March 2009. էջ 476. ISBN 978-0-85369-845-6.
↑ Appel IM, van Kessel-Bakvis C, Stigter R, Pieters R (2007). «Influence of two different regimens of concomitant treatment with asparaginase and dexamethason] on hemostasis in childhood acute lymphoblastic leukemia». Leukemia. 21 (11): 2377–80. doi:10.1038/sj.leu.2404793. PMID 17554375.
↑ Kornbrust, B.A., Stringer, M.A., Lange, N.K. and Hendriksen, H.V. (2010) Asparaginase – an enzyme for acrylamide reduction in food products. In: Enzymes in Food Technology, 2nd Edition. (eds Robert J. Whitehurst and Maarten Van Oort). Wiley-Blackwell, UK, pp. 59-87.
↑ Johnston, P. G.; Hardisty, R. M.; Kay, H. E.; Smith, P. G. (1974). «Myelosuppressive effect of colaspase (L-asparaginase) in initial treatment of acute lymphoblastic leukaemia». British Medical Journal. 3 (5923): 81–83. doi:10.1136/bmj.3.5923.81. PMC 1611087. PMID 4604804.
↑ Hendriksen, H.V.; Kornbrust, B.A.; Oestergaard, P.R.; Stringer, M.A. (2009 թ․ ապրիլի 23). «Evaluating the Potential for Enzymatic Acrylamide Mitigation in a Range of Food Products Using an Asparaginase from Aspergillus oryzae». Journal of Agricultural and Food Chemistry. 57 (10): 4168–4176. doi:10.1021/jf900174q. PMID 19388639.
↑ Fernandes, H. S.; Teixeira, C. S. Silva; Fernandes, P. A.; Ramos, M. J.; Cerqueira, N. M. F. S. A. (2016 թ․ նոյեմբերի 4). «Amino acid deprivation using enzymes as a targeted therapy for cancer and viral infections». Expert Opinion on Therapeutic Patents. 0 (ja): 283–297. doi:10.1080/13543776.2017.1254194. ISSN 1354-3776. PMID 27813440.
↑ Broome, J. D. (1981). «L-Asparaginase: Discovery and development as a tumor-inhibitory agent». Cancer Treatment Reports. 65 Suppl 4: 111–114. PMID 7049374.
↑ T. Selwood; E. K. Jaffe. (2011). «Dynamic dissociating homo-oligomers and the control of protein function». Arch. Biochem. Biophys. 519 (2): 131–43. doi:10.1016/j.abb.2011.11.020. PMC 3298769. PMID 22182754.
↑ Kidd, J. G. (1953). «Regression of transplanted lymphomas induced in vivo by means of normal guinea pig serum. I. Course of transplanted cancers of various kinds in mice and rats given guinea pig serum, horse serum, or rabbit serum». The Journal of Experimental Medicine. 98 (6): 565–582. doi:10.1084/jem.98.6.565. PMC 2136344. PMID 13109110.
↑ Broome, J. D. (1963). «Evidence that the L-asparaginase of guinea pig serum is responsible for its antilymphoma effects. I. Properties of the L-asparaginase of guinea pig serum in relation to those of the antilymphoma substance». The Journal of Experimental Medicine. 118 (1): 99–120. doi:10.1084/jem.118.1.99. PMC 2137570. PMID 14015821.
↑ ^19,0 ^19,1 ^19,2 Brayfield, A, ed. (June 2017). «Asparaginase: Martindale: The Complete Drug Reference». MedicinesComplete. London, UK: Pharmaceutical Press. Վերցված է 2017 թ․ օգոստոսի 9-ին.

Արտաքին հղումներ

Crisantaspase information Արխիվացված 2018-01-22 Wayback Machine from Macmillan Cancer Support
U.S. NLM, NIH Drug Information Portal - Asparaginase

[AHFS20162-1] 1,0 ^1,1 ^1,2 ^1,3 ^1,4 «Asparaginase». The American Society of Health-System Pharmacists. Արխիվացված օրիգինալից 2017 թ․ մարտի 27-ին. Վերցված է 2016 թ․ դեկտեմբերի 8-ին.

[Go20152-2] 2,0 ^2,1 ^2,2 Gökmen, Vural (2015). Acrylamide in Food: Analysis, Content and Potential Health Effects (անգլերեն). Academic Press. էջ 415. ISBN 9780128028759. Արխիվացված օրիգինալից 2016 թ․ դեկտեմբերի 21-ին.

[3] «Asparaginase escherichia coli (Elspar) Use During Pregnancy». www.drugs.com. Արխիվացված օրիգինալից 2017 թ․ մարտի 27-ին. Վերցված է 2016 թ․ դեկտեմբերի 20-ին.

[Kim201622-4] 4,0 ^4,1 Kim, Kyu-Won; Roh, Jae Kyung; Wee, Hee-Jun; Kim, Chan (2016). Cancer Drug Discovery: Science and History (անգլերեն). Springer. էջ 147. ISBN 9789402408447. Արխիվացված օրիգինալից 2016 թ․ դեկտեմբերի 21-ին.

[WHO19th2-5] «WHO Model List of Essential Medicines (19th List)» (PDF). World Health Organization. April 2015. Արխիվացված (PDF) օրիգինալից 2016 թ․ դեկտեմբերի 13-ին. Վերցված է 2016 թ․ դեկտեմբերի 8-ին.

[6] Farmer, Peter B.; Walker, John M. (2012). The Molecular Basis of Cancer (անգլերեն). Springer Science & Business Media. էջ 279. ISBN 9781468473131. Արխիվացված օրիգինալից 2016 թ․ դեկտեմբերի 21-ին.

[js22-7] 7,0 ^7,1 ^7,2 Müller, H. (1998). «Use of L-asparaginase in childhood ALL». Critical Reviews in Oncology/Hematology. 28 (2): 97–113. doi:10.1016/S1040-8428(98)00015-8.

[8] «Spectrila 10,000 U powder for concentrate for solution for infusion - Summary of Product Characteristics (SmPC), (eMC)». Արխիվացված օրիգինալից 2016 թ․ նոյեմբերի 9-ին. Վերցված է 2016 թ․ նոյեմբերի 8-ին.

[BNF572-9] 9,0 ^9,1 «8.1.5: Other antineoplastic drugs». British National Formulary (BNF 57). United Kingdom: BMJ Group and RPS Publishing. March 2009. էջ 476. ISBN 978-0-85369-845-6.

[pmid175543752-10] Appel IM, van Kessel-Bakvis C, Stigter R, Pieters R (2007). «Influence of two different regimens of concomitant treatment with asparaginase and dexamethason] on hemostasis in childhood acute lymphoblastic leukemia». Leukemia. 21 (11): 2377–80. doi:10.1038/sj.leu.2404793. PMID 17554375.

[kornbrust2-11] Kornbrust, B.A., Stringer, M.A., Lange, N.K. and Hendriksen, H.V. (2010) Asparaginase – an enzyme for acrylamide reduction in food products. In: Enzymes in Food Technology, 2nd Edition. (eds Robert J. Whitehurst and Maarten Van Oort). Wiley-Blackwell, UK, pp. 59-87.

[12] Johnston, P. G.; Hardisty, R. M.; Kay, H. E.; Smith, P. G. (1974). «Myelosuppressive effect of colaspase (L-asparaginase) in initial treatment of acute lymphoblastic leukaemia». British Medical Journal. 3 (5923): 81–83. doi:10.1136/bmj.3.5923.81. PMC 1611087. PMID 4604804.

[13] Hendriksen, H.V.; Kornbrust, B.A.; Oestergaard, P.R.; Stringer, M.A. (2009 թ․ ապրիլի 23). «Evaluating the Potential for Enzymatic Acrylamide Mitigation in a Range of Food Products Using an Asparaginase from Aspergillus oryzae». Journal of Agricultural and Food Chemistry. 57 (10): 4168–4176. doi:10.1021/jf900174q. PMID 19388639.

[14] Fernandes, H. S.; Teixeira, C. S. Silva; Fernandes, P. A.; Ramos, M. J.; Cerqueira, N. M. F. S. A. (2016 թ․ նոյեմբերի 4). «Amino acid deprivation using enzymes as a targeted therapy for cancer and viral infections». Expert Opinion on Therapeutic Patents. 0 (ja): 283–297. doi:10.1080/13543776.2017.1254194. ISSN 1354-3776. PMID 27813440.

[15] Broome, J. D. (1981). «L-Asparaginase: Discovery and development as a tumor-inhibitory agent». Cancer Treatment Reports. 65 Suppl 4: 111–114. PMID 7049374.

[pmid221827542-16] T. Selwood; E. K. Jaffe. (2011). «Dynamic dissociating homo-oligomers and the control of protein function». Arch. Biochem. Biophys. 519 (2): 131–43. doi:10.1016/j.abb.2011.11.020. PMC 3298769. PMID 22182754.

[17] Kidd, J. G. (1953). «Regression of transplanted lymphomas induced in vivo by means of normal guinea pig serum. I. Course of transplanted cancers of various kinds in mice and rats given guinea pig serum, horse serum, or rabbit serum». The Journal of Experimental Medicine. 98 (6): 565–582. doi:10.1084/jem.98.6.565. PMC 2136344. PMID 13109110.

[18] Broome, J. D. (1963). «Evidence that the L-asparaginase of guinea pig serum is responsible for its antilymphoma effects. I. Properties of the L-asparaginase of guinea pig serum in relation to those of the antilymphoma substance». The Journal of Experimental Medicine. 118 (1): 99–120. doi:10.1084/jem.118.1.99. PMC 2137570. PMID 14015821.

[MD2-19] 19,0 ^19,1 ^19,2 Brayfield, A, ed. (June 2017). «Asparaginase: Martindale: The Complete Drug Reference». MedicinesComplete. London, UK: Pharmaceutical Press. Վերցված է 2017 թ․ օգոստոսի 9-ին.

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]

[8]

[9]

[10]

[11]

[12]

[13]

[14]

[15]

[16]

[17]

[18]

[19]