Terapii cu enzime - biochimiero.files.wordpress.com fileEnzimelor proteolitice din ser Fraind si...

36
Terapii cu enzime Enzimele (terapie) - surse Surse naturale (tesut animal) Microorganisme Enzimele Industrie/ diagnoza Terapeutice Sisteme microbiene Linii celulare animale (schimbari postranslationale) Producerea extracelulara (filtrare/centrifugare) Producerea intracelulara Ruperea celulelor Purificare Enzime intracelularare: asparaginaza penicil acilaza glucoz-izomeraza

Transcript of Terapii cu enzime - biochimiero.files.wordpress.com fileEnzimelor proteolitice din ser Fraind si...

Page 1: Terapii cu enzime - biochimiero.files.wordpress.com fileEnzimelor proteolitice din ser Fraind si Caminer Pacientii cu cancer. Terapii cu enzime Defectele genetice pot fi corectate

Terapii cu enzime

Enzimele (terapie) - surse

Surse naturale

(tesut animal)

Microorganisme

Enzimele

Industrie/ diagnoza

Terapeutice

Sisteme microbiene

Linii celulare animale

(schimbari postranslationale)

Producerea extracelulara

(filtrare/centrifugare)

Producerea

intracelulara

Ruperea celulelor

Purificare

Enzime intracelularare:

asparaginaza

penicil acilaza

glucoz-izomeraza

Page 2: Terapii cu enzime - biochimiero.files.wordpress.com fileEnzimelor proteolitice din ser Fraind si Caminer Pacientii cu cancer. Terapii cu enzime Defectele genetice pot fi corectate

Etapele de preparare a enzimelor

Prelevareaculturii celulare

Extractia enzimei

Clarificarea(centrifugarea/

filtrarea)

a. Concentrarea

b. Excipienti

c. Potentarea

Uscarea

-tambur-

spray-ere

Concentrarea

(ultrafiltrarea)

Purificarea partiala

1-2 pasicromatografici

ExcipientiPotentare

Liofilizarea(optional)

Concentrarea

(ultrafiltrarea)

Purificarea totala

3-5 pasicromatografici

ExcipientiPotentare

Liofilizarea(optional)

Enzimele

terapeutice

Enzimele

industriale

Enzimele

Scopuri analitice

Page 3: Terapii cu enzime - biochimiero.files.wordpress.com fileEnzimelor proteolitice din ser Fraind si Caminer Pacientii cu cancer. Terapii cu enzime Defectele genetice pot fi corectate

Terapii cu enzime

Administrarea enzimelor

scopuri digestive

Utilizarea enzimelor

Insuficienta

pancreatica

orala

parenterala

rectala

pancreatina

tripsina

amilaza

chimotripsina

lipaza

papaina/bromelaina

http://animatedpancreaspatient.com/

Page 4: Terapii cu enzime - biochimiero.files.wordpress.com fileEnzimelor proteolitice din ser Fraind si Caminer Pacientii cu cancer. Terapii cu enzime Defectele genetice pot fi corectate

Enzime utilizate in terapie

Enzima Aplicatia in terapie

Plasminogen activator Agent trombolitic

Urokinaza Agent trombolitic

Proteina C (activata) Septicemie severa

ADNaze Fibroza cistica

Glucocerebrozidaza Boala Gaucher

-galactozidaza Boala Fabry

Urat oxidaza Hiperuricemie

Asparaginaza Leucemie

Factorul VIIa Hemofilie

Factorul IX Hemofilie

-iduronidaza Mucopolizaharidoza I

Pancreatina/lactaza/-

Amilaza/Proteazele

Suplimente digestive

Hialuronidaza Infarct miocardic, cancer, anestezie

(chirurgie oculara)

SOD Agent antiinflamator

Page 5: Terapii cu enzime - biochimiero.files.wordpress.com fileEnzimelor proteolitice din ser Fraind si Caminer Pacientii cu cancer. Terapii cu enzime Defectele genetice pot fi corectate

Cresterea performantei enzimelor utilizate in terapie

Enzima Produsul

(Compania)

Aplicatia in

terapie

Modificari Proprietati

Adenozin Deaminaza Adagen (Enzon) SCID PEG-ilata Cresterea t1/2

circulator

L-Asparaginaza Oncaspar (Enzon) Unele

cancere

Enzima

PEG-ilata

Cresterea t1/2

circulator

Reducerea

imunogenitatea

Glucocerebrozidaza Cerezyme

(Genzyme)

Sindrom

Gaucher (I-III)

A495H;

modificarea

continutului de

carbohidrati

Imbunatatirea

preluarii de catre

celulele tinta

Plasminogen

activator din tesuturi

(tPA, 3.4.21.68)

Retavase (Centocor/

Boeringer)

Agent

trombolitic

Indepartarea a 3

din 5 domenii

ale tPA native

Cresterea t1/2

circulator

TPA (3.4.21.68) TNKase

(Genentech/Roche)

Agent

trombolitic

T103A, G299A Cresterea t1/2

circulator si a

specificitatii

Identificarea resturilor de aa cheie implicati

in legarea substratului/activitate catalitica

Obtinere de mutanti/variante cu

Performanta superioara in terapia clinica

Page 6: Terapii cu enzime - biochimiero.files.wordpress.com fileEnzimelor proteolitice din ser Fraind si Caminer Pacientii cu cancer. Terapii cu enzime Defectele genetice pot fi corectate

Modelare pe calculator a

complexelor PCA-sepine

Cresterea performantei enzimelor utilizate in terapie

Proteina C activata (PCA)

antitrombotica

Serin proteaza

antiiflamatoare

Atenuare coagulare sange

(mecanism feed-back)Xigris (Lilly)

Reducerea mortalitatii

la pacientii cu

septicemie

PCA Serpine

Inhibitorul proteinei C

1-antitripsina

t1/2 mic

Identificarea aminoacizilor cheie

Page 7: Terapii cu enzime - biochimiero.files.wordpress.com fileEnzimelor proteolitice din ser Fraind si Caminer Pacientii cu cancer. Terapii cu enzime Defectele genetice pot fi corectate

Cresterea performantei enzimelor utilizate in terapie

John H. Griffin et al. Blood 2015;125:2898-2907

Page 8: Terapii cu enzime - biochimiero.files.wordpress.com fileEnzimelor proteolitice din ser Fraind si Caminer Pacientii cu cancer. Terapii cu enzime Defectele genetice pot fi corectate

Terapii cu enzime

1906 – Extracte enzimatice din pancreas

Utilizarea tripsinei in

tratamentul cancerului

John Beard – embriolog

Beard J. The action of trypsin upon the living

cells of Jensen's mouse tumor. Br Med J 4, 140-

141, 1906.

1925 – Scaderea concentratiei

Enzimelor proteolitice din ser

Fraind si Caminer

Pacientii cu cancer

Page 9: Terapii cu enzime - biochimiero.files.wordpress.com fileEnzimelor proteolitice din ser Fraind si Caminer Pacientii cu cancer. Terapii cu enzime Defectele genetice pot fi corectate

Terapii cu enzime

Defectele genetice pot fi corectate si neutralizate prin utilizarea enzimelor

150 boli sunt datorate modificarilor enzimatice care survin

datorita unor defectele genetice

Organismul produce

enzime mutante

Populatia de culoare

Anemia falciforma

Populatia Japonia

Alcool dehidrogenase

Activarea gresita a unei cascade Consecinte grave

Page 10: Terapii cu enzime - biochimiero.files.wordpress.com fileEnzimelor proteolitice din ser Fraind si Caminer Pacientii cu cancer. Terapii cu enzime Defectele genetice pot fi corectate

Terapii cu enzime

Proteazele

Venin (sarpe)

Fluidizarea

sangelui

Boli arteriare

periferice

Serin

Proteazele

Activeaza

Plasminogenul

tromboliza

- Tromboza venelor

- Edem pulmonar

- Infract miocardic

Mecanismul de actiune al fosfolipazei A2 din veninul de sarpe

Nanjaraj Urs A N et al., Toxin Reviews 33(3):1-24, 2013

http://snake-facts.weebly.com/

Page 11: Terapii cu enzime - biochimiero.files.wordpress.com fileEnzimelor proteolitice din ser Fraind si Caminer Pacientii cu cancer. Terapii cu enzime Defectele genetice pot fi corectate

Terapii cu enzime

Proteazele

(streptokinaze)

Indepartarea

straturilor fibrinice

Vindecarea ranilor

(plagi, bube)

Jacquelyn L. Baskin et al. Haematologica 2012;97:641-650

Urokinaza

Serin proteaza

rinichi uman

Streptokinaza

Serin proteaza

Streptococc

beta hemolitic

Page 12: Terapii cu enzime - biochimiero.files.wordpress.com fileEnzimelor proteolitice din ser Fraind si Caminer Pacientii cu cancer. Terapii cu enzime Defectele genetice pot fi corectate

Controlul fibrinolizei

Payel Bhattacharjee and Debasish Bhattacharyya (2014). An Insight into the

Abnormal Fibrin Clots — Its Pathophysiological Roles, Fibrinolysis and

Thrombolysis, Dr. Krasimir Kolev (Ed.), ISBN: 978-953-51-1265-5, InTech,

DOI: 10.5772/57335.

Enzimele care intervin in procesul de fibrinoliza

FDP produsi de degradare fibrilara

PAI inhibitori ai plasminogenului activator

tPA plasminogen activator.tisular

Page 13: Terapii cu enzime - biochimiero.files.wordpress.com fileEnzimelor proteolitice din ser Fraind si Caminer Pacientii cu cancer. Terapii cu enzime Defectele genetice pot fi corectate

Controlul fibrinolizei

Activatori bacterieni

streptokinaza

stafilokinaza

quizlet.com

Alteplaza-restabilirea permeabilității

vaselor obstructionate

Tenecplaza-conversia plasminogenului

la plasminawww.hindawi.com

Page 14: Terapii cu enzime - biochimiero.files.wordpress.com fileEnzimelor proteolitice din ser Fraind si Caminer Pacientii cu cancer. Terapii cu enzime Defectele genetice pot fi corectate

Terapia sistemica cu enzime:

Aplicatii in procesele

anti- inflamatorii sau anti-imbatranire

Inflamatia - caracteristici

dureri; transpiratie; roșeață și febră

Distrugerea substantelor din matricea celulara

Acid hialuronic

Colagen

Poteoglicani

“Ruperea” celulara

Incetinirea unor miscari

Enzime proteolitice

bromelaina

papaina

pancreatina

tripsina

chimotripsina

Rutin (flavonoida)

90 bromelain

48 mg of tripsina

100 mg of rutin

Medicament nesteroidic

anti-inflamator(NSAID)

Tratametul osteoartritei

Page 15: Terapii cu enzime - biochimiero.files.wordpress.com fileEnzimelor proteolitice din ser Fraind si Caminer Pacientii cu cancer. Terapii cu enzime Defectele genetice pot fi corectate

Terapia sistemica cu enzime:

Aplicatii in procesele

anti- inflamatorii sau anti-imbatranire

www.SystemicEnzymeSupport.org

Proteazele

Activeaza macroglobulina

celulele ucigase naturale

Suporta

sistemul

Imun

umoral

moduleaza

inflamatiile

sistemice

Indepartarea

peptidelor straine

mediatori ai inflamatiei

proteine auto-toxice

http://journals.cambridge.org/

Page 16: Terapii cu enzime - biochimiero.files.wordpress.com fileEnzimelor proteolitice din ser Fraind si Caminer Pacientii cu cancer. Terapii cu enzime Defectele genetice pot fi corectate

Terapia sistemica parenterala

Streptokinaza infarct miocardic

ocluzie vasculara

Sikri, Heart Inst J. 2007; 34(3): 318–327.

http://www.drugbank.ca/drugs/

DB00013

Urokinaza Produsa de rinichi

Tratarea edemului pulmonar

Page 17: Terapii cu enzime - biochimiero.files.wordpress.com fileEnzimelor proteolitice din ser Fraind si Caminer Pacientii cu cancer. Terapii cu enzime Defectele genetice pot fi corectate

Biomarkeri ai inflamatiei

Creste rata de sedimentare a eritrocitelor

Creste concentratia proteinei reactive C

Cresc nivelele anticorpilor (IgG, IgE, IgA, IgM)

Creste nivelul imunocomplecsilor (circulatori)

Creste nivelul citokinelor

Activarea fibrinei si fibrozei

Creste producerea si depunerea

plagilor amiloidice

Proteine afectate + resturi celulare

http://noskhe.com/publics/

Page 18: Terapii cu enzime - biochimiero.files.wordpress.com fileEnzimelor proteolitice din ser Fraind si Caminer Pacientii cu cancer. Terapii cu enzime Defectele genetice pot fi corectate

Biomarkeri ai inflamatiei - anticorpii

Page 19: Terapii cu enzime - biochimiero.files.wordpress.com fileEnzimelor proteolitice din ser Fraind si Caminer Pacientii cu cancer. Terapii cu enzime Defectele genetice pot fi corectate

Formarea si distrugerea complexelor

imunologice

Page 20: Terapii cu enzime - biochimiero.files.wordpress.com fileEnzimelor proteolitice din ser Fraind si Caminer Pacientii cu cancer. Terapii cu enzime Defectele genetice pot fi corectate

Formarea si distrugerea complexelor

imunologice

Rolul enzimelor

Distrug si elimina aceste complexe in circuitul sangvin

Stimuleaza mecanismele de aparare si accelereaza

mecanismele inflamatorii

Folosirea terapiei sistemice

Scleroza mutipla - Dr. Solorzano (Programul de Studii de

Medicina Alternativa - Mexic)

Pacient de 40 ani

Alte tratamente nereusite

Terapia sistemica Dupa 1 luna – intarirea musculaturii

Dupa 3 luna – deplasarea usoara

Dupa 6 luni – vindecare

Page 21: Terapii cu enzime - biochimiero.files.wordpress.com fileEnzimelor proteolitice din ser Fraind si Caminer Pacientii cu cancer. Terapii cu enzime Defectele genetice pot fi corectate

Folosirea terapiei sistemice

Artrita reumatoida - nivele mari ale complexelor imune

Studii clinice in Germania

worldstemcells.com

Amestecuri de enzime

Saruri de aur

Rezultate similare

Avantajul folosirii enzimelor: mai bine tolerate

efecte secundare minime/nule

Page 22: Terapii cu enzime - biochimiero.files.wordpress.com fileEnzimelor proteolitice din ser Fraind si Caminer Pacientii cu cancer. Terapii cu enzime Defectele genetice pot fi corectate

Folosirea terapiei sistemice

Inflamatia

Enzimele faciliteaza aparitia inflamatiilor

raspuns al organismului la stimulii toxici

Dr. Solorzano a utilizat enzimele pentru tratarea/prevenirea

accidentarilor sportive

- Pacientilor le-au fost administrate enzime inaintea competitiilor

- Cand organismele au suferit injurii – zonele sau vindecat pana la

de 2x mai repede

Bolile vasculare

Tromboza, flebita, vene varicoase

Enzime: reducerea colesterol, trigliceride

Page 23: Terapii cu enzime - biochimiero.files.wordpress.com fileEnzimelor proteolitice din ser Fraind si Caminer Pacientii cu cancer. Terapii cu enzime Defectele genetice pot fi corectate

Folosirea terapiei sistemice

Inflamatia

Dr. Indest – 1990 – efectul enzimelor asupra bolilor

vasculare

Reducerea simptomelor (dureri, crampe)

Reducerea umflaturilor

Cancer

John Beard – enzime din sucul pancreatic al

porcilor sau viteilor

Lot de 170 pacienti

O parte din pacienti s-au recuperat total

Page 24: Terapii cu enzime - biochimiero.files.wordpress.com fileEnzimelor proteolitice din ser Fraind si Caminer Pacientii cu cancer. Terapii cu enzime Defectele genetice pot fi corectate

Folosirea terapiei sistemice

Cancer

Metabolismul celulei normale difera de

metamolismul celulei canceroase

Celulele canceroase necesita

o serie de aminoacizi

Celulele tumorale

necesita L-asparagina

L-asparaginaza agent

anticanceros

Reduce rata de

crestere a celulelor

tumorale

Terapiile noi – degradare enzimatica

Polizaharide membrana celulara

Proteine functionale / structurale

Acizii nucleici

Page 25: Terapii cu enzime - biochimiero.files.wordpress.com fileEnzimelor proteolitice din ser Fraind si Caminer Pacientii cu cancer. Terapii cu enzime Defectele genetice pot fi corectate

Folosirea terapiei sistemice

Numarul de

complecsi

imunologici

Limite normale

Considerabil

Macrofagele actioneaza si dizolva

complecsii

dizolva

complecsii

partial

Depuneri

Sange

limfa

Scade capacitatea

de aparare

a organismului

Page 26: Terapii cu enzime - biochimiero.files.wordpress.com fileEnzimelor proteolitice din ser Fraind si Caminer Pacientii cu cancer. Terapii cu enzime Defectele genetice pot fi corectate

Folosirea terapiei sistemice

Boli virale

Jaeger – 1990 – folosirea enzimelor hidrolitice la

tratamentul infectiei cu HIV

Nivele mari de auto-anticorpi

Nivele mari ale complecsi circulatori imuni

Terapia enzimatica - adjuvant

Reducerea sintomelor tipice infectiei

Kleine – 1990 – folosirea enzimelor hidrolitice la

tratamentul pacientilor cu herpes

zoster

Efecte benefice ale terapiei

Page 27: Terapii cu enzime - biochimiero.files.wordpress.com fileEnzimelor proteolitice din ser Fraind si Caminer Pacientii cu cancer. Terapii cu enzime Defectele genetice pot fi corectate

Folosirea terapiei sistemice

Forma a fibrozei chistica

Pancreas afectat

Pacientii – absorbtie deficitara a nutrientilor

utilizarea pancreatinei

(tripsina, lipaza)Hemofilia

Lipsa factorilor

de coagulare

www.slideshare.net

Injectarea factorilor de coagulare

http://hemophilia.aboutkidshealth.ca/

Page 28: Terapii cu enzime - biochimiero.files.wordpress.com fileEnzimelor proteolitice din ser Fraind si Caminer Pacientii cu cancer. Terapii cu enzime Defectele genetice pot fi corectate

Hemofilia

Lipsa factorilor de coagulare

Folosirea terapiei sistemice

aceste gene sunt localizate pe cromozomul X

gene care codeaza factorul VIII (hemofilia A)

factorul IX (Hemofilia B)

Grade de severitate a hemofilieihemophilia.aboutkidshealth.ca

Factor de coagulare VIIProteina recombinanta

(tratamentul hemofiliei)

http://www.123rf.com/

Page 29: Terapii cu enzime - biochimiero.files.wordpress.com fileEnzimelor proteolitice din ser Fraind si Caminer Pacientii cu cancer. Terapii cu enzime Defectele genetice pot fi corectate

HemofiliaFolosirea terapiei sistemice

www.labcy.com

Page 30: Terapii cu enzime - biochimiero.files.wordpress.com fileEnzimelor proteolitice din ser Fraind si Caminer Pacientii cu cancer. Terapii cu enzime Defectele genetice pot fi corectate

Sindromul Gaucher

Deficienta -glucocerebrozidazei

Folosirea terapiei sistemice

mythrombocytopenia.net

Marirea ficatului, osteoporoza, osteonecroza (pierderea tesutului osos)

Page 31: Terapii cu enzime - biochimiero.files.wordpress.com fileEnzimelor proteolitice din ser Fraind si Caminer Pacientii cu cancer. Terapii cu enzime Defectele genetice pot fi corectate

Sindromul Hurler (-iduronidaza)

Folosirea terapiei sistemice

Mucopolizaharidoza I

opacizarea corneei

Trasaturi faciale proeminente

Obstructionare cai respiratorii

superioare

Degradarea necorespunzatoare a

dermatan si heparan sulfatului

Boala poate fi tratata prin

transplant de maduva sau celule

din cordonul ombilical

Page 32: Terapii cu enzime - biochimiero.files.wordpress.com fileEnzimelor proteolitice din ser Fraind si Caminer Pacientii cu cancer. Terapii cu enzime Defectele genetice pot fi corectate

Sindromul Hurler (-iduronidaza)

Folosirea terapiei sistemice

Nobuo Maita et al. PNAS 2013;110:14628-14633

Page 33: Terapii cu enzime - biochimiero.files.wordpress.com fileEnzimelor proteolitice din ser Fraind si Caminer Pacientii cu cancer. Terapii cu enzime Defectele genetice pot fi corectate

Nature Reviews Drug Discovery 14,183–202 (2015)

Folosirea terapiei sistemice

Page 34: Terapii cu enzime - biochimiero.files.wordpress.com fileEnzimelor proteolitice din ser Fraind si Caminer Pacientii cu cancer. Terapii cu enzime Defectele genetice pot fi corectate

Folosirea terapiei sistemice

Nature Reviews Drug Discovery 14,183–202 (2015)

Page 35: Terapii cu enzime - biochimiero.files.wordpress.com fileEnzimelor proteolitice din ser Fraind si Caminer Pacientii cu cancer. Terapii cu enzime Defectele genetice pot fi corectate

Kalikrein (KLK) peptidazele

Folosirea terapiei sistemice

KLK2 proteaze serice

tesuturile prostatei

secretata in lichidul seminal

Activeaza KLK3 (antigen specific prostatei) in clivarea proteinelor coagulante seminale

lichefierea spermei

JBC, 289, 49, pp. 34267–34283, December 5, 2014

Utilizarea tratamentelor cu KLK – rezolvarea infertilitatii

Page 36: Terapii cu enzime - biochimiero.files.wordpress.com fileEnzimelor proteolitice din ser Fraind si Caminer Pacientii cu cancer. Terapii cu enzime Defectele genetice pot fi corectate

Prassas, I. et al., Nature Reviews Drug Discovery,14, 183–202, 2015