PEGuilação da L-asparaginase em sistemas de microfluídica

• Processo: 20/14308-0
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Iniciação Científica
• Data de Início da vigência: 01 de março de 2021
• Data de Término da vigência: 31 de agosto de 2021
• Área de conhecimento: Engenharias - Engenharia Química - Processos Industriais de Engenharia Química
• Pesquisador responsável: João Henrique Picado Madalena Santos
• Beneficiário: Mileyde Araujo
• Instituição Sede: Faculdade de Ciências Farmacêuticas (FCF). Universidade de São Paulo (USP). São Paulo , SP, Brasil
• Assunto(s): Leucemia-linfoma linfoblástico de células precursoras Processos industriais Biofármacos L-asparaginase Microfluídica Microrreatores Imunogenicidade
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: bioconjugação | L-asparaginase | Microfluídica | Microrreatores | Peguilação | Microfluídica

Resumo

A enzima L-asparaginase é responsável por converter o aminoácido L-asparagina em ácido L-aspártico e amônio. Esta enzima possui importantes aplicações, principalmente na indústria farmacêutica, onde é empregada como um biofármaco antileucêmico, para o tratamento de leucemia linfoblástica aguda (LLA). De forma a melhorar o desempenho de biofármacos, nos últimos anos, têm sido desenvolvidas técnicas de aprimoramento de biofármacos por bioconjugação, dentro dessas técnicas se destaca a PEGuilação. Esta técnica permite a diminuição da imunogenicidade, aumento da solubilidade e tempo de meia vida no plasma e maior proteção contra o ataque proteolítico. Apesar das vantagens dos biofármacos PEGuilados, também denominados de biobetters, algumas limitações associadas às reações de PEGuilação precisam ser colmatadas, como: a baixa taxa de conversão resultados da hidrólise do PEG reativo e a reduzida seletividade resultando numa heterogeneidade de espécies PEGuiladas formadas por reações paralelas entre o PEG reativo e os aminoácidos funcionais das proteínas. Tanto a extensão da conversão de reação, quanto a seletividade do processo de PEGuilação de proteínas são altamente sensíveis a parâmetros experimentais do processo (ex: tempo de reação, proporção molar PEG: proteína, agitação e pH). Desta forma, este estudo inovador pretende otimizar as reações de bioconjugação da L-asparaginase aplicando microrreatores passivos de fluxo contínuo em duas geometrias (microcanais em serpentina e em microcanais de forma H) tendo em conta o aumento da taxa de PEGuilação e seletividade de reação. O PEG reativo a ser usado é metoxi-polietileno glicol carboximetil N-hidroxisuccinimidil éster (mPEG-NHS) de três massas moleculares (10, 20 e 40 kDa). Pretende-se comparar com o rendimento das reações obtidas em microfluídica por micromisturadores passivos com as obtidas à escala laboratorial em processos descontínuos por agitação magnética. Espera-se com esses dados ampliar o conhecimento de tecnologias associadas aos processos de reação de bioconjugação de biofármacos.