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http://cicese.repositorioinstitucional.mx/jspui/handle/1007/3288| Nanobiorreactores con actividad β-glucocerebrosidasa para el tratamiento de la enfermedad de Gaucher Nanobioreactors with activity Β-glucocerebrosidase for treatment Gaucher disease | |
| CINDY NAYELY OLIVARES MEDINA | |
| KANCHAN CHAUHAN Rafael Vázquez Duhalt | |
| Acceso Abierto | |
| Atribución | |
| Enfermedad de Gaucher, partículas tipo virus, nanopartículas, glucocerebrosidasa, nanorreactores. Gaucher disease, virus-like particles, nanoparticles, glucocerebrosidase, nanoreactors. | |
| La enfermedad de Gaucher es un trastorno metabólico y el más común entre las enfermedades de almacenamiento lisosomal, es causado por la deficiencia en la actividad de la enzima glucocerebrosidasa (Gcase). La ausencia de la actividad enzimática de la glucocerebrosidasa origina la acumulación del sustrato glucocerebrósido en los macrófagos. Esta acumulación ocasiona hepatomegalia, esplenomegalia, anemia, trombocitopenia entre otras complicaciones. Los pacientes con esta enfermedad se someten a tratamientos que consisten en la administración vía intravenosa de la glucocerebrosidasa exógena diseñada para ser reconocida por los receptores de manosa en los macrófagos. Sin embargo, a pesar del éxito de la terapia de reemplazo enzimático (ERT), la enzima Gcase carece de estabilidad en sangre y a esto se le suma el alto costo de las infusiones necesarias de la enzima al organismo por lo que se ve limitado el tratamiento. Para superar estas limitaciones, en este proyecto se encapsidó la enzima glucocerebrosidasa en nanopartículas tipo virus (virus-like particles, VLPs) y se funcionalizó su superficie con grupos de manosa para ser dirigidos a los macrófagos. Bajo un análisis de la actividad enzimática, las constantes de Michaelis-Menten para la enzima Gcase libre (KM = 2.20 mM) y la enzima encapsidada en las VLPs (KM = 2.23 mM) fueron similares. La enzima en las VLPs mostró el 78.9% de la actividad catalítica en comparación con la enzima Gcase libre. Es importante destacar que la estabilidad de la enzima Gcase en condiciones fisiológicas (pH 7.4, 37°C) se mejoró en 15 veces después de la encapsidación, lo que es beneficioso para obtener una vida media de circulación sanguínea más alta de la enzima Gcase, lo que puede reducir el costo de la terapia al disminuir el número de inyecciones intravenosas. Finalmente, los nanorreactores con actividad enzimática β-glucocerebrosidasa se sintetizaron y caracterizaron con éxito. El análisis preliminar sugiere el potencial de estos nanorreactores en la ERT de la enfermedad de Gaucher. Gaucher disease is a genetic disorder and the most common lysosomal disease caused by the deficiency of enzyme glucocerebrosidase. This results in the accumulation of glucosylceramide in lysosomes of macrophages cell. It leads to hepatomegaly, splenomegaly, anemia, thrombocytopenia, among other complications. Although enzyme replacement therapy (ERT) is successfully applied using mannose conjugated glucocerebrosidase, the lower stability of the enzyme in blood demands periodically intravenous administration that adds to the high cost of the treatment. Moreover, immunogenicity is also a concern. In this work, the enzyme glucocerebrosidase was encapsulated inside virus-like nanoparticles (VLPs), and their surface was functionalized with mannose groups to be targeted to macrophages. The VLPs of brome mosaic virus (BMV) were used for encapsulation of enzymes. Under an analysis of the enzymatic activity, the Michaelis-Menten constants for the free Gcase enzyme (KM = 2.20 mM) and the enzyme encapsidated in the VLPs (KM = 2.23 mM) were similar. The enzyme in the VLPs showed 78.9% of the catalytic activity compared to the free Gcase enzyme. Importantly, the stability of enzymes under physiological conditions (pH 7.4, 37 ˚C) was enhanced by 15-fold after encapsulation that is beneficial for obtaining higher blood circulation half-life, which may reduce the cost of therapy by reducing the requirement of multiple intravenous injections. Finally, the nanoreactors with enzymatic activity β-glucocerebrosidase were successfully synthesized and characterized. The preliminary analysis suggests the potential of these nanoreactors in ERT of Gaucher’s disease. | |
| CICESE | |
| 2020 | |
| Tesis de maestría | |
| Español | |
| Olivares Medina, C.N. 2020. Nanobiorreactores con actividad β-glucocerebrosidasa para el tratamiento de la enfermedad de Gaucher. Tesis de Maestría en Ciencias. Centro de Investigación Científica y de Educación Superior de Ensenada, Baja California. 56 pp. | |
| OTRAS | |
| Aparece en las colecciones: | Tesis - Nanociencias |
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