Assessment of immunogenic and catalytic properties of mutant proteoforms of Escherichia coli L-asparaginase in murine models (2026)
- Authors:
- Autor USP: LARA, GRACE VERÓNICA RUÍZ - FCF
- Unidade: FCF
- DOI: 10.11606/T.9.2026.tde-09032026-094812
- Subjects: BIOPROCESSOS; BIOENSAIOS; LEUCEMIA; TOXICOLOGIA; FARMACOCINÉTICA
- Keywords: Asparaginase; Asparaginase; Biobetters; Biobetters; Estudos não clínicos; Farmacocinética; Immunogenicity; Imunogenicidade; Leucemia; Leukemia; Nonclinical studies; Pharmacokinetics; Proteolytic resistance; Resistência proteolítica; Termoestabilidade; Thermostability; Toxicologia; Toxicology
- Agências de fomento:
- Language: Inglês
- Abstract: Os biofármacos representam um setor industrial importante e crescente no mundo farmacêutico, incluindo uma ampla diversidade de produtos/fármacos produzidos por organismos vivos. Por meio da tecnologia de DNA recombinante (rDNA) sob condições e protocolos específicos de biotecnologia podem incluir terapias com proteínas recombinantes, vacinas, terapias celulares e gênicas. Como muitos outros fármacos biológicos clinicamente aprovados, a asparaginase (ASNase) nativa de Escherichia coli (E. coli) (também conhecida como EcaII), aplicada desde 1978 em tratamentos bem-sucedidos contra linfoma e leucemia, tem sido alvo de pesquisas contínuas para aprimorar sua termoestabilidade, meia-vida, resistência a proteases humanas e reduzir efeitos adversos, como alergenicidade. Para superar esses problemas, uma nova fonte enzimática ou uma versão aprimorada, biobetters, de ASNase atualmente disponível no mundo, pode trazer um resultado terapêutico encorajador e menos efeitos adversos. Anteriormente, obtivemos baixa produção de anticorpos anti-asparaginase e alta meia-vida sérica da enzima mutante P40S/S206C em camundongos; entretanto, sua atividade específica foi significativamente reduzida.Assim, nosso objetivo foi testar mutantes únicos, S206C e P40S, por meio de ensaios in vitro e in vivo. Além disso, também testamos se o mutante duplo P40S/S206C, em adição à mutação N24S, poderia preservar atividade específica igual à enzima WT, melhorando suas propriedades bioquímicas, termoestabilidade e resistência à proteólise. Nossos resultados mostraram que a queda na atividade específica foi causada pela substituição P40S. Além disso, nossos mutantes únicos foram altamente estáveis na simulação do ambiente biológico, ao contrário do mutante duplo P40S/S206C. O ensaio de viabilidade celular in vitro demonstrou que as enzimas mutantes têm um efeito citotóxico maior do que a wild-type (WT) em LLA derivada de células T e em algumas linhagens de células cancerígenas sólidas. Os ensaios in vivo foram realizados em camundongos para identificar efeitos toxicológicos, avaliar respostas imunológicas e estudar a farmacocinética das enzimas. A partir desses testes, S206C provocou menores alterações fisiológicas e respostas imunes/alergênicas. Em relação ao perfil farmacocinético, S206C exibiu atividade duas vezes maior do que WT e P40S duas horas após a injeção. Já a enzima triplo mutante (TM) foi caracterizada bioquimicamente e sua citotoxicidade contra linhagens celulares leucêmicas e propriedades antigênicas em camundongos Balb/c SPF foram avaliadas.A TM apresentou atividade de asparaginase robusta, uma redução de >3 vezes no Km para asparagina, termoestabilidade superior, resistência proteolítica aumentada e um menor score de imunogenicidade in silico em comparação à wildtype. In vivo, a TM não apresentou toxicidade aparente, causou uma diminuição mais branda na contagem de plaquetas, indução reduzida de anticorpos IgE anti-asparaginase e um perfil farmacocinético preservado. Em conclusão, apresentamos asparaginases de E. coli bioengenheiradas com propriedades e efeitos biológicos aprimorados, bem como reações adversas reduzidas, corroborando a estratégia de substituições direcionadas de aminoácidos para o avanço de biofármacos de asparaginase de próxima geração.
- Imprenta:
- Data da defesa: 27.02.2026
- Status:
- Nenhuma versão em acesso aberto identificada
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ABNT
LARA, Grace Verónica Ruiz e MONTEIRO, Gisele. Assessment of immunogenic and catalytic properties of mutant proteoforms of Escherichia coli L-asparaginase in murine models. 2026. Tese (Doutorado) – Universidade de São Paulo, São Paulo, 2026. Disponível em: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/9/9134/tde-09032026-094812/. Acesso em: 31 mar. 2026. -
APA
Lara, G. V. R., & Monteiro, G. (2026). Assessment of immunogenic and catalytic properties of mutant proteoforms of Escherichia coli L-asparaginase in murine models (Tese (Doutorado). Universidade de São Paulo, São Paulo. Recuperado de https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/9/9134/tde-09032026-094812/ -
NLM
Lara GVR, Monteiro G. Assessment of immunogenic and catalytic properties of mutant proteoforms of Escherichia coli L-asparaginase in murine models [Internet]. 2026 ;[citado 2026 mar. 31 ] Available from: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/9/9134/tde-09032026-094812/ -
Vancouver
Lara GVR, Monteiro G. Assessment of immunogenic and catalytic properties of mutant proteoforms of Escherichia coli L-asparaginase in murine models [Internet]. 2026 ;[citado 2026 mar. 31 ] Available from: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/9/9134/tde-09032026-094812/ - Síndrome de Turner: padrão de inativação e origem parental do cromossomo X
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