Preview

Онкогематология

Расширенный поиск

Сравнительные методологические исследования включения L-аспарагиназы в эритроциты

https://doi.org/10.17650/1818-8346-2018-13-3-91-101

Полный текст:

Аннотация

Введение. L-аспарагиназа широко используется в терапии острого лимфобластного лейкоза у детей и взрослых, но применение препарата ограничено из-за широкого спектра побочных эффектов и анафилактических реакций. Для решения этих проблем в качестве лекарственной формы может быть использована L-аспарагиназа, загруженная в эритроциты. При этом фермент защищен эритроцитарной мембраной от иммунной системы и протеаз плазмы, но продолжает работать внутри клетки, так как ее мембрана проницаема для аспарагина. Это увеличивает время полувыведения препарата и снижает анафилактические реакции. Включить L-аспарагиназу в эритроциты можно различными осмотическими методами. Каждый из них характеризуется количеством включенного фермента, долей выживших клеток, а также показателями качества загруженных лекарством эритроцитов. Для применения данной лекарственной формы в клинике ключевую роль играет также возможность обеспечить стерильность препарата.

Цель работы – сравнить 3 осмотических метода включения L-аспарагиназы в эритроциты (гипоосмотический лизис, диализ и проточный диализ) с целью выбора наиболее перспективного метода для применения в клинике.

Материалы и методы. Суспензию эритроцитов здоровых доноров (гематокрит 60–70 %) смешивали с L-аспарагиназой из E. сoli и подвергали в гипоосмотических условиях обратимому лизису, диализу в диализных мешках или проточному диализу с использованием педиатрических диализаторов. После процедуры эритроциты приводили к исходной осмоляльности добавлением гипертонического раствора и инкубировали 30 мин при температуре 37 °С, а затем отмывали в изотоничном фосфатно-солевом буфере с рН 7,4. В суспензиях эритроцитов до и после процедуры включения фермента измеряли объем, гематокрит и активность L-аспарагиназы, а также гематологические показатели и осмотическую резистентность клеток.

Результаты. Выбрана оптимальная осмоляльность гипотонического буфера для включения фермента, которая составила 90–110 мОсм/кг. Выходы инкапсуляции были равны 4,2 ± 2,0; 6,0 ± 2,3 и 16,2 ± 2,2 % для методов гипотонического лизиса, диализа и проточного диализа соответственно. Гематологические индексы полученных эритроцитов-носителей отличались от соответствующих показателей исходных эритроцитов, но не различались существенно для разных методов включения.

Об авторах

Д. В. Борсакова
ФГБУ «Национальный медицинский исследовательский центр детской гематологии, онкологии и иммунологии имени Дмитрия Рогачева» Минздрава России; ФГБУН «Центр теоретических проблем физико-химической фармакологии РАН».
Россия

Дарья Валерьевна Борсакова.

117997 Москва, ул. Саморы Машела, 1.

119991 Москва, Ленинский просп., 38А, к. 1.



М. Е. Плахотник
ФГБУ «Национальный медицинский исследовательский центр детской гематологии, онкологии и иммунологии имени Дмитрия Рогачева» Минздрава России; Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова, факультет фундаментальной медицины.
Россия

117997 Москва, ул. Саморы Машела, 1.

119192 Москва, Ломоносовский просп., 27, к. 1.



Л. Д. Колева
ФГБУ «Национальный медицинский исследовательский центр детской гематологии, онкологии и иммунологии имени Дмитрия Рогачева» Минздрава России; ФГБУН «Центр теоретических проблем физико-химической фармакологии РАН».
Россия

117997 Москва, ул. Саморы Машела, 1.

119991 Москва, Ленинский просп., 38А, к. 1.



Е. А. Бовт
ФГБУ «Национальный медицинский исследовательский центр детской гематологии, онкологии и иммунологии имени Дмитрия Рогачева» Минздрава России; ФГБУН «Центр теоретических проблем физико-химической фармакологии РАН».
Россия

117997 Москва, ул. Саморы Машела, 1.

119991 Москва, Ленинский просп., 38А, к. 1.



Ю. Г. Александрович
ФГБУ «Национальный медицинский исследовательский центр детской гематологии, онкологии и иммунологии имени Дмитрия Рогачева» Минздрава России; ФГБУН «Центр теоретических проблем физико-химической фармакологии РАН».
Россия

117997 Москва, ул. Саморы Машела, 1.

119991 Москва, Ленинский просп., 38А, к. 1.



Ф. И. Атауллаханов
ФГБУ «Национальный медицинский исследовательский центр детской гематологии, онкологии и иммунологии имени Дмитрия Рогачева» Минздрава России; ФГБУН «Центр теоретических проблем физико-химической фармакологии РАН»; Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова, физический факультет.
Россия

117997 Москва, ул. Саморы Машела, 1.

119991 Москва, Ленинский просп., 38А, к. 1.

119991 Москва, Ленинские горы, 1, стр. 2.



Е. И. Синауридзе
ФГБУ «Национальный медицинский исследовательский центр детской гематологии, онкологии и иммунологии имени Дмитрия Рогачева» Минздрава России; ФГБУН «Центр теоретических проблем физико-химической фармакологии РАН».
Россия

117997 Москва, ул. Саморы Машела, 1.

119991 Москва, Ленинский просп., 38А, к. 1.



Список литературы

1. Verma N., Kumar K., Kaur G. et al. L-asparaginase: a promising chemotherapeutic agent. Crit Rev Biotechnol 2007;27(1):45–62. DOI: 10.1080/07388550601173926. PMID: 17364689.

2. van den Berg Н. Asparaginase revisited. Leuk Lymphoma 2011;52(2):168–78. DOI: 10.3109/10428194.2010.537796. PMID: 21281233.

3. Müller H.J., Boos J. Use of L-asparaginase in childhood ALL. Crit Rev Oncol Hematol 1998;28(2):97–113. DOI: 10.1016/S1040-8428(98)00015-8. PMID: 9768345.

4. Graham M.L. Pegaspargase: a review of clinical studies. Adv Drug Del Rev 2003;55(10):1293–302. DOI: 10.1016/S0169-409X(03)00110-8. PMID: 14499708.

5. Alpar H.O., Lewis D.A. Therapeutic efficacy of asparaginase encapsulated in intact erythrocytes. Biochem Pharmacol 1985;34(2):257–61. DOI: 10.1016/0006-2952(85)90133-9. PMID: 3966927.

6. Kwon Y.M., Chung H.S., Moon C. et al. L-Asparaginase encapsulated intact erythrocytes for treatment of acute lymphoblastic leukemia (ALL). J Control Release 2009;139(3):182–9. DOI: 10.1016/j.jconrel.2009.06.027. PMID: 19577600.

7. Updike S.J., Wakamiya R.T. Infusion of red blood cell-loaded asparaginase in monkey. J Lab Clin Med 1983;101(5):679–91. PMID: 6187874.

8. Naqi A., DeLoach J.R., Andrews K. et al. Determination of parameters for enzyme therapy using L-asparaginase entrapped in canine erythrocytes. Biotechnol Appl Biochem 1988;10(4):365–72. DOI: 10.1111/j.1470-8744.1988.tb00026.x. PMID: 3219195.

9. De Loach J., Ihler G. A dialysis procedure for loading erythrocytes with enzymes and lipids. Biochim Biophys Acta 1977;496(1):136–45. DOI: 10.1016/0304-4165(77)90121-0. PMID: 836891.

10. Kravtzoff R., Ropars C., Laguerre M. et al. Erythrocytes as carriers for L-asparaginase. Methodological and mouse in vivo studies. J Pharm Pharmacol 1990;42(7):473–6. DOI: 10.1111/j.2042-7158.1990.tb06598.x. PMID: 1980286.

11. Атауллаханов Ф.И., Витвицкий В.М., Жаботинский А.М. и др. Проницаемость эритроцитов человека для аспарагина. Биохимия 1985;50(10):1733–7.

12. Sinauridze E.I., Vitvitsky V.M., Pichu- gin A.V. et al. A new chemotherapeutic agent: L-asparaginase entrapped in red blood cells. In: Magnani M., DeLoach J.R. (eds). The Use of Resealed Erythrocytes as Carriers and Bioreactors. Adv Exp Med Biol 1992;326:203–6. DOI: 10.1007/978-1-4615-3030-5_25.

13. Kravtzoff R., Desbois I., Lamagnere J.P., et al. Improved pharmacodynamics of Lasparaginase-loaded in human red blood cells. Eur J Clin Pharm 1996;49(6):465–70. PMID: 8706771.

14. Millán C.G., Marinero M.L., Castañeda A.Z. et al. Drug, enzyme and peptide delivery using erythrocytes as carriers. J Control Release 2004;95(1):27–49. DOI: 10.1016/j.jconrel.2003.11.018. PMID: 15013230.

15. Синауридзе Е.И. Способ получения эритроцитов, заполненных лекарственным веществом: авторское свидетельство СССР № 1469609, 1 декабря 1988 г.

16. Domenech C., Thomas X., Chabaud S. et al. L-asparaginase loaded red blood cells in refractory or relapsing acute lymphoblastic leukaemia in children and adults: results of the GRASPALL 2005-01 randomized trial. Br J Haematol 2011;153(1):58–65. DOI: 10.1111/j.1365-2141.2011.08588.x. PMID: 21332712.

17. Hunault-Berger M., Leguay T., Huguet F. et al. A phase 2 study of L-asparaginase encapsulated in erythrocytes in elderly patients with Philadelphia chromosome negative acute lymphoblastic leukemia: The GRASPALL/GRAALL-SA2-2008 study. Am J Hematol 2015;90(9):811–8. DOI: 10.1002/ajh.24093. PMID: 26094614.

18. Lanvers C., Vieira Pinheiro J.P., Hempel G. et al. Analytical validation of a microplate reader-based method for the therapeutic drug monitoring of L-asparaginase in human serum. Anal Biochem 2002;309(1):117–26. DOI: 10.1016/S0003-2697(02)00232-4. PMID: 12381370.

19. Shcherbachenko I.M., Lisovskaya I.L., Tikhonov V.P. Oxidation-induced calcium-dependent dehydration of normal human red blood cells. Free Radical Res 2007;41(5): 536–45. DOI: 10.1080/10715760601161452. PMID: 17454136.

20. Martinov M.V., Plotnikov A.G., Vitvitsky V.M. et al. Deficiencies of glycolytic enzymes as a possible cause of hemolytic anemia. Biochim Biophys Acta 2000;1474(1):75–87. DOI: 10.1016/S0304-4165(99)00218-4. PMID: 10699493.


Для цитирования:


Борсакова Д.В., Плахотник М.Е., Колева Л.Д., Бовт Е.А., Александрович Ю.Г., Атауллаханов Ф.И., Синауридзе Е.И. Сравнительные методологические исследования включения L-аспарагиназы в эритроциты. Онкогематология. 2018;13(3):91-101. https://doi.org/10.17650/1818-8346-2018-13-3-91-101

For citation:


Borsakova D.V., Plakhotnik M.E., Koleva L.D., Bovt E.A., Alexandrovich Y.G., Ataullakhanov F.I., Sinauridze E.I. Comparative methodological studies of L-asparaginase encapsulation into erythrocytes. Oncohematology. 2018;13(3):91-101. (In Russ.) https://doi.org/10.17650/1818-8346-2018-13-3-91-101

Просмотров: 128


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 1818-8346 (Print)
ISSN 2413-4023 (Online)