Ասպարագինազա

Ասպարագինազա, բժշկության և սննդի արտադրության մեջ օգտագործվող ֆերմենտ։ Որպես դեղամիջոց Լ-ասպարագինազան օգտագործվում է սուր լիմֆոբլաստիկ լեյկեմիայի, սուր միելոիդ լեյկեմիայի և ոչ հոջկինային լիմֆոմայի բուժման նպատակով։ Այն օրգանիզմ է ներմուծվում ներերակային, ներմաշկային և միջմկանային ներարկումների միջոցով։ Սննդի արտադրության մեջ օգտագործվում է ակրիլամիդի քանակության նվազեցման համար։

Ներարկումների դեպքում հիմնական կողմնակի ազդեցություններն են ալերգիկ ռեակցիաները, ենթաստամոքսային գեղձի բորբոքումը (պանկրեատիտիս), արյան մակարդման խնդիրները, արյան մեջ շաքարի բարձր քանակությունը, երիկամային խնդիրները և լյարդի դիսֆունկցիան։ Օգտագործումը հղիության ժամանակ կարող է վնասել պտղին։ Որպես սնունդ այն համարվում է անվտանգ։ Ասպարագինազան քայքայում է ասպարագին կոչվող ամինաթթուն, առանց որի քաղցկեղային բջիջները չեն կարող արտադրել սպիտակուց։

Ասպարագինազայի բժշկական օգտագործումը ԱՄՆ-ում ընդունվել է 1978թ-ին։ Այն ընդգրկվել է Առողջապահության Համաշխարհային Կազմակերպության Հիմնական դեղամիջոցների ցանկում (առողջապահության համակարգում ամենաարդյունավետ և անվտանգ դեղամիջոցները)։ Արժեքը 10.000 միջազգային միավորի համար կազմում է 42 ԱՄՆ դոլար։ Այն հիմնականում ստացվում է աղիքային ցուպիկից և Erwinia chrysanthemi-ից։

Կիրառություն 
Ասպարագինազաներն ունեն տարբեր կիրառություն արդյունաբերության և դեղագործության մեջ։

Բժշկություն 
E. coli -ի շտամները բժշկական ասպարագինազայի հիմնական աղբյուրն են։ 1998թ-ին հասանելի բրենդային ֆորմուլաները(տարբեր քիմիական և ֆարմակալոգիական սեփականություններով) պարունակում էին Ասպարագինազա Մեդակը, Ցիդերոլազը, Օնկոսպարը։ Սպեկտրիլան E. coli-ի նոր ռեկոմբինանտն է։

Dickeya dadantii -ից (վերևում նշված որպես Erwinia chrysanthemi ) ստացված ասպարագինազաները կոչվում են քրիսանտասպազներ և Միացյալ Թագավորությունում հայտնի են ՛՛էրվինազա՛՛ անունով։

E. coli ասպարագինազաներից սուր լիմֆոբլաստիկ լեյկեմիայի (ՍԼԼ) բուժման նպատակով օգտագործվող Elspar-ը կիրառվում է նաև որոշ պարարտ բջիջների ուռուցքի դեպքում։

Ասպարագինազաները կարող են օգտագործվել միջմկանային, ենթամաշկային կամ ներերակային ներարկումների միջոցով, քանի որ նրանք չեն առաջացնում հյուսվածքի վնասում, ինչպես քիմիոթերապիայի այլ գործոնները։

Սննդի արտադրություն 
Ասպարագինազաները սննդի  արտադրության մեջ օգտագործվում են որպես սննդային հավելումներ։ Շուկայում Acrylaway և PreventASe անունով հայտնի  ասպարագինազաները օգտագործվում են բիսկվիտների և սնեքերի(չիպսեր, թխվածքաբլիթներ) պատրաստման ժամանակ ուռուցքածին հանդիսացող ակրիլամիդի առաջացումը նվազեցնելու նպատակով։

Կողմնակի ազդեցություններ 
Հիմնական կողմնակի ազդեցությունը ալերգիան կամ գերզգայունությունն է, հնարավոր է նաև անաֆիլաքսիա։ Բացի դրանից, կարող է համակցվել նաև կոագուլոպաթիայով(արյան մակարդման խանգարումներ), քանի որ ֆերմենտն ընկճում է սպիտակուցների, այդ թվում նաև մակարդման և հակամակարդիչ գործոնների սինթեզը, որն էլ հանգեցնում է արյունահոսությունների և թրոմբոտիկ երևույթների, օրինակ կաթվածի։ Ոսկրածուծի ընկճումը թեև տարածված է, սակայն հեշտ է կանխել, հազվադեպ է կլինիկական նշանակություն ունենում և թերապևտիկ միջամտությունների անհրաժեշտությունը հազվադեպ է։

Մյուս տարածված կողմնակի ազդեցությունը ենթաստամոքսային գեղձի բորբոքումն է(պանկրեատիտիս)։ Նշված կողմնակի ազդեցությունները  հիմնականում  առաջացնում են Լ-ասպարագինազայի երկկողմանի ակտիվություն, որը կարող է հիդրոլիզել L-գլուտամինը գլուտամինաթթվի և ամոնիակի։

Գործողության մեխանիզմ

Որպես սննդային հավելում 
Ակրիլամիդը հաճախ առաջանում է ածխաջրային սննդի պատրաստման ժամանակ։ Ջերմային մշակման ընթացքում ասպարագին ամինաթթուն, որը պարունակվում է ածխաջրային սննդում, մտնում է Մայարդի ռեակցիայի մեջ, որի արդյունքում առաջանում է թխված ուտելիքների դարչնագույն երանգը, համը։ Թխելուց առաջ ասպարագինազայի ավելացման շնորհիվ ասպարագին ամինաթթուն փոխարկվում է այլ տարածված ամինաթթվի՝ ասպարագինաթթվի և ամոնիակի, և արդյունքում ասպարագինը չի մտնում Մայարդի ռեակցիայի մեջ և ակրիլամիդի առաջացումը նշանակալիորեն ճնշվում է։ Ակրիլամիդի լիովին հեռացումը հնարավոր չէ այլ՝ ասպարագին-անկախ ճանապարհներով ստացման պատճառով։

Ասպարագինազան մինչև 90 տոկոս ճնշում է ակրիլամիդի առաջացումը ածխաջրածնային սննդում դրանց պատրաստման ժամանակ՝ առանց փոխելու մշակման վերջում առաջացող գույնը կամ համը։

Որպես դեղամիջոց 
Լիմֆոբլաստիկ լեյկեմիայի և այլ ուռուցքային բջիջները չեն կարող սինթեզել փոխարինելի ամինաթթու հանդիսացող ասպարագինը,մինչդեռ նորմալ բջիջները կարող են։ Ուռուցքային բջիջներին անհրաժեշտ է մեծ քանակությամբ ասպարագին, քանի որ նրանց գործունեությունը կախված է դրանց շրջանառությունից։ Ասպարագինազան կատալիզում է Լ-ասպարագինազայից ասպարագինաթվի և ամոնիակի առաջացումը, որը արգելակում է լեյկեմիկ բջջի ասպարագինի շրջապտույտին, ինչն էլ հանգեցնում է բջջի մահվանը։

Ֆերմենտի կարգավորում 
Այս սպիտակուցը կարգավորվում է ալոստերիկ եղանակի մորֆեին մոդելով։

Պատմություն 
Ասպարագինազայի՝ որպես հակաքաղցկեղային դեղամիջոցի բացահայտումը և զարգացումը սկսվել է 1953թ-ին, երբ գիտնականները նշեցին, որ մկների և առնետների լիմֆոմաները հետ էին զարգանում ծովախոզուկի շիճուկով բուժումից հետո։ Հետագայում հայտնաբերվեց, որ ոչ թե շիճուկն ինքն է առաջացրել ուռուցքի ռեգրեսն, այլ ասպարագինազա ֆերմենտը։

Հետազոտողները համեմատելով մի շարք ասպարագինազաներ, եկել են այն համոզման, որ E. coli-ից և Erwinia chrystathemi-ից ստացված ասպարագինազաների հակաքաղցկեղային ազդեցությունն ավելի լավ է արտահայտված։ Այժմ  ասպարագինազայի հիմնական աղբյուրը E. coli -ն է, քանի որ ստացում է հեշտ է և մեծ քանակներով։

Անվանումներ 
Քրիսանտասպազը  Erwinia chrystathemi-ից ստացված ասպարագինազայի բրիտանական ընդունված անվանումն է, իսկ կոլասպազը՝ E. coli-ից ստացվածի։

Քրիսանտասպազի ամերիկյան ընդունված անվանումն է ասպարագինազա Erwinia chrysanthemi ։ Էլսպարը, Կիդրոլազը, Լեունազը և Սպեկտրիլան կոլասպազի, իսկ Էրվինազը կրիսանտասպազի բրենդային անուններն են։

Ծանոթագրություններ

Արտաքին հղումներ 
 Crisantaspase information  from Macmillan Cancer Support
 U.S. NLM, NIH Drug Information Portal - Asparaginase

Առողջապահության համաշխարհային կազմակերպության հիմնական դեղեր