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Abzymas
Anticuerpos Catalíticos
Imagine being able to design a
chemical reaction in much the same
way that a computer programmer
designs a software program.
Perhaps you want to create an
enzyme that detoxifies a drug in the
bloodstream, destroys a virus, or
targets tumor cells.
These custom-made enzymes are
becoming a reality with recent
advances in the production of
catalytic antibodies, also called
"abzymes."
Science 1986, vol 234
Against haptens analogs of the
transition states for hydrolysis of
carboxylic esters
Against hapten analogs of
the transition states for pnitrophenylphosphorylcholine
Science 1986, vol 234
Abzymas
Anticuerpos Catalíticos
Los anticuerpos se unen al antígeno
sin alterar su naturaleza química, de
forma extremadamente eficiente
Las enzimas se unen a las
biomoléculas y catalizan su
conversión a nuevos productos
Abzymas
Anticuerpos Catalíticos
Las enzimas estabilizan el estado
de transición de la reacción
The active site is uniquely suited to substrate transition-state binding, and that
a ground state substrate, on approaching the active site, “will be subjected to
an environment that forces it into the transition state, thereby effecting
catalysis”
Linus Pauling
Molecular basis of biological specificity
Chem Eng News 1946
The basic idea dates back to a paper by Linus Pauling in American Scientist
in 1948, and was well stated by Jencks in 1969: "one way to synthesize an
enzyme is to prepare an antibody to a haptenic group which resembles the
transition state of a given reaction. The combining sites of such antibodies
should be complementary to the transition state and should cause an
acceleration by forcing bound substrates to resemble the transition state."
Abzymas
Anticuerpos Catalíticos
+
Anticuerpos dirigidos contra el estado de transición
de la reacción, catalizarán la reacción
Abzymas
Anticuerpos Catalíticos
Generación de propiedades catalíticas en los anticuerpos
Uso de análogos de los reactivos en estado de transición como
haptenos para generar la producción de anticuerpos.
Los anticuerpos se aislan del suero de los animales y se analizan
para encontrar el que cataliza la reacción seleccionada.
Uso de modificaciones genéticas o químicas para cambiar la
estructura de los anticuerpos ya existentes para introducir
grupos catalíticos
Anticuerpos Catalíticos
Aplicaciones
Potencial aplicación en la industria
farmacéutica.
Desintoxicación de cocaína.
Romper la molécula de cocaína en
enlaces específicos, eliminado sus
efectos tóxicos.
Tratamiento de pacientes adictos a
cocaína para evitar los efectos letales
de la sobredosis de cocaína.
Anticuerpos Catalíticos
Aplicaciones
Destrucción de células cancerígenas.
Las células cancerígenas contienen
determinantes únicos en su superficie que
no tienen las células normales, llamados
antígenos de células tumorales.
Anticuerpos que se unen específicamente a
los antígenos de las células tumorales, así los
fármacos usados para tratar cáncer se pueden
dirigir directamente al tumor.
Anticuerpos con dos sitios de unión a
antígeno diferentes. Uno contra el antígeno
de las células tumorales y otro contra el
profármaco.
Anticuerpos Catalíticos
Aplicaciones
Los anticuerpos dirigidos contra antígeno
tumoral se unen a las células tumorales, con
enzimas conjugadas
La enzima une el profármaco
Cataliza la ruptura y la liberación del fármaco
El fármaco que ahora se localiza en el tumor
actúa contra las células tumorales, en algunos
casos promoviendo la lisis celular