БІОТЕХНОЛОГІЯ - В. Г. Герасименко - 2006

Частина ІІ. Спеціальні біотехнології

РОЗДІЛ 8. ВИКОРИСТАННЯ ІММОБІЛІЗОВАНИХ ПРЕПАРАТІВ З ЛІКУВАЛЬНОЮ МЕТОЮ

8.1.ІММОБІЛІЗАЦІЯ ПРЕПАРАТІВ. НОСІЇ ДЛЯ ІММОБІЛІЗАЦІЇ

Модифікація лікарської речовини дозволяє пролонгувати її дію в організмі, знизити токсичність препарату, що використовується, та уникнути його протеолізу.

Поряд з проблемою імуногенності одним з головних завдань при виготовленні лікарських препаратів на основі ферментів (білкових речовин) є виведення препарату з організму повністю. Наразі шляхи виведення ферменту в цілому з’ясовані і основною проблемою є виведення з організму носія.

Тому носії, які використовуються для іммобілізації білкових лікарських препаратів, мають відповідати певним вимогам, які залежать від способу їх застосування. Вони не повинні негативно впливати на організм і мають сприяти проникненню препарату до бажаної цілі (до хворого органу). І носії, і зшивка повинні бути нетоксичними, без антигенних властивостей. При безпосередньому введенні носій повинен з часом руйнуватися в тканинах і виводитися з організму або метаболізуватися. У зв’язку з цим молекулярна маса носія не має перевищувати 60000, щоб він міг виводитися нирками. Речовини з високою молекулярною масою забиватимуть ниркові канальці. Винятком можуть бути полімери, що деградуються, які руйнуються в організмі до нормальних метаболітів. До таких полімерів, наприклад, належить D, L-полімолочна кислота, декстрани.

Якщо ж іммобілізований фермент буде використовуватись у позаорганізмовому шунті, то кращий носій — вініловий полімер. Стабілізація терапевтичних ферментів у деяких випадках може здійснюватися без використання полімерних носіїв за рахунок хімічної модифікації білкової глобули низькомолекулярними реагентами, або введенням у глобулу внутрішньомолекулярних зшивок з біфункціональних реагентів, що ускладнює денатураційне розгортання молекули білка. Цей підхід важливий тоді, коли для здійснення функції ферменту має відбутися його взаємодія з рецептором клітинної мембрани (наприклад, паратромбін-тромбоцит), або проникнути всередину клітини.

У деяких випадках використовується міжмолекулярне зшивання ферментів біфункціональними реагентами типу глутарового альдегіду, що можна також розглядати як іммобілізацію однієї молекули ферменту на іншій. Така модифікація ферменту приводить до підвищення його стабільності й ефективності. Наприклад, таким чином удалося стабілізувати α-галактозидазу, яка використовується для лікування хвороби Фабрі.

Зв’язування ферментів з іншими білками також дає виражений ефект — кон’югати урикази або гемоглобіну з альбуміном здатні в декілька разів довше циркулювати в активному стані у кровотоці, ніж відповідні нативні білки (Ларіонова Н.І., Торчилін В.П., 1982).

Найкращими носіями є поліцукри, зокрема декстрани, завдяки високій біосумісності. Для іммобілізації терапевтичних ферментів можуть використовуватись і деякі нетоксичні та неімуногенні синтетичні полімери, наприклад, реакційноздатні похідні поліетиленгліколю, полівінілпіролідону, полівінілового спирту та ін.

Певну перспективу відкриває використання як носіїв природних сполук, які самі по собі мають корисну фізіологічну активність або здатні посилювати дію зв’язаного з ним ферменту. Так, для іммобілізації тромболітичних ферментів може використовуватись антикоагулянт гепарин.

Можливість регуляції імунної відповіді організму на введення терапевтичного ферменту є дуже важливим моментом. Багато перспективних ферментних препаратів не можуть використовуватися через те, що викликають, як чужорідні білки, негативні реакції організму. В той же час іммобілізація таких ферментів на природних або синтетичних полімерах, наприклад, на поліцукрах або поліетиленгліколі, різко знижує імунологічні й алергічні реакції, мабуть, за рахунок стеричних перешкод взаємодії антиген-антитіло, які створюються матрицею.