Аденозиндезаминазы (АДА) — основной фермент пуринового метаболизма, катализирующий дезаминирование аденозина с образованием инозина и дезоксиаденозина с образованием дезоксиинозина. Недостаточность аденозиндезаминазы (АДА) — аутосомно-рецессивная болезнь, полностью вызываемая накоплением в лимфоцитах токсичных пуринов, особенно дезоксиаденозина.
Это приводит к выраженным нарушениями как клеточного, так и гуморального иммунитета, что делает недостаточность аденозиндезаминазы (АДА) одной из причин тяжелого комбинированного иммунодефицита. Нелеченые больные умирают от инфекции в первые два года жизни. Как обсуждается позже, есть сообщения об успешной генотерапии недостаточности АДА.
Методом выбора на сегодняшний день, тем не менее, остается пересадка костного мозга от полностью HLA-совместимого донора. При отсутствии подходящего донора костного мозга показана эффективность введения бычьего фермента аденозиндезаминазы (АДА).
Модифицированная аденозиндезаминаза
Оказывается, введение бычьей аденозиндезаминазы (АДА), модифицированной путем ковалентного присоединения инертного полимера ПЭГ, значительно превосходит использование немодифицированного фермента. Во-первых, ПЭГ-аденозиндезаминаза (АДА) вызывает выработку нейтрализующих антител лишь у незначительного количества больных.
Во-вторых, модифицированный фермент остается во внеклеточной жидкости, где он может расщеплять токсичные пурины. В-третьих, период полураспада ПЭГ-аденозиндезаминаза (АДА) в плазме крови составляет от 3 до 6 сут, что значительно превышает рассчитанный на животных моделях период полураспада немодифицированного фермента.
Заместительная терапия ферментом ПЭГ-аденозиндезаминаза (АДА) практически нормализует аномалии в метаболизме пурина. Хотя ПЭГ-аденозиндезаминаза (АДА) полностью не корректирует иммунный статус (у большинства пациентов сохраняется дефицит Т-клеток), иммунная защита существенно восстанавливается и наступает кардинальное клиническое улучшение. Эффективность лечения при пожизненном использовании до конца не установлена, но сам подход представляет важную терапевтическую стратегию.
Общие принципы, видимые на примере использования ПЭГ-аденозиндезаминаза (АДА):
1) белки могут химически модифицироваться с улучшением их эффективности;
2) ферменты, в норме располагающиеся в клетке, могут оказаться эффективными внеклеточно, если субстрат находится в равновесии с внеклеточной жидкостью и если продукт может быть усвоен нуждающимися в нем клетками.
Как видно, стратегия модификации может распространяться на белки, функционирующие только внутриклеточно, нацеливая белок в специфический тип клеток.