Bioproducción de enzimas terapéuticas para su incorporación en nanopartículas

Abstract

En el siguiente trabajo final de carrera se expresan dos enzimas terapéuticas claves para el tratamiento del cáncer: la CD y la UPRT, en cuatro cepas de expresión diferentes provenientes de Escherichia coli. Estas dos enzimas se presentan como candidatos terapéuticos para desarrollar estrategias dirigidas a sitios específicos en el cuerpo afectados por el cáncer, para poder así aumentar la efectividad y reducir los efectos adversos. Recientes avances en genómica, proteómica y biología molecular han permitido la expresión de proteínas heterólogas en sistemas biológicos. La cepa bacteriana Escherichia coli se destaca como un sistema de expresión, debido al amplio conocimiento con respecto a su metabolismo, fisiología y genética, así como a la gran variedad disponible de vectores para la producción de proteínas recombinantes con costos reducidos y alta eficiencia. La evaluación de estas permitió identificar a la cepa BL21(DE3) como el mejor sistema de expresión para escalar satisfactoriamente la expresión. Las proteínas terapéuticas presentaron un elevado grado de pureza, mayor a 90%, luego de dos pasos cromatográficos que incluyeron una cromatografía de afinidad por quelatos metálicos y una cromatografía de exclusión molecular. Además, se colectó información novedosa con respecto a la conformación oligomérica en solución de las enzimas. Finalmente, en esta tesis se generaron inmovilizados activos conteniendo una variante mejorada de CD, CD_S126R, por atrapamiento en sílica biomimética. Los mismos presentaron un porcentaje de inmovilización y rendimiento del 96% y 55%, respectivamente. Los datos recuperados resultan alentadores para continuar avanzando hacia una estrategia terapéutica combinada, basada en el par CD/UPRT.