Abzima

Un abzima (contracción de anticorpo e enzima en inglés: antibody + enzyme), tamén chamado catmab (anticorpo monoclonal catalítico, do inglés catalytic monoclonal antibody), ou simplemente anticorpo catalítico, é un anticorpo monoclonal que presenta actividade catalítica. Hai abzimas producidos artificilmente, pero tamén naturais. Os abzimas obtéñense xeralmente de animais de laboratorio que foron inmunizados contra haptenos sintéticos, pero tamén poden atoparse abzimas naturais nos seres vivos, incluíndo os humanos en estado de saúde normal e en pacientes con doenzas autoinmunes como o lupus eritematoso sistémico, nos que poden unirse e hidrolizar o ADN. Os abzimas naturais son moi diversos cataliticamente e poden ter actividade de DNase, RNase, ATPase e oxidorredutase, e poden fosforilar proteínas, lípidos e polisacáridos. Un exemplo destes abzimas naturais son os autoanticorpos anti-péptido intestinal vasoactivo. Ata o momento os abzimas descubertos só mostran unha actividade catalítica feble e bastante modesta e non demostraron ter un uso práctico. Porén, despertan un considerable interese polas súas potencialidades e propiedades. O seu estudo serviu para coñecer mellor os mecanismos de reacción, estrutura e función de enzimas, a catálise, e o sistema inmunitario.

Os enzimas funcionan rebaixando a enerxía de activación do estado de transición dunha reacción química, facilitando así a formación dun intermediario molecular entre os reactivos e os produtos cuxa formación doutro modo sería moito menos favorable. Se un anticorpo se desenvolve para que se una a unha molécula que é estrutural e electronicamente similar ao estado de transición dunha determinada reacción química, o anticorpo desenvolvido unirase ao estado de transición e estabilizarao, igual que faría un enzima natural, rebaixando a enerxía de activación da reacción, e así catalizando a reacción. Ao obtermos un anticorpo que se una a un análogo de estado de transición estable, estamos producindo un peculiar tipo de enzima.

Ata o momento, todos os anticorpos catalíticos producidos presentan unha actividade catalítica débil. As razóns que explican esta baixa actividade catalítica foron moi discutidas. Unha das posibilidades indica que factores máis alá do sitio de unión poden xogar un importante papel, especialmente por medio da dinámica das proteínas. Algúns abzimas foron tranformados por enxeñería para que usen ións metálicos e outros cofactores para mellorar a súa actividade catalítica.

Historia

A posibilidade de catalizar unha reacción por medio dun anticorpo que se une ao estado de transición suxeriuna por primeira vez William P. Jencks en 1969. En 1994, Peter G. Schultz e Richard A. Lerner recibiron o prestixioso Premio Wolf de química polo desenvolvemento de anticorpos catalíticos para moitas reaccións e popularizaron o seu estudo na comunidade científica abrindo un importante ramo da enzimoloxía.

Posible tratamento contra o VIH

En 2008 publicouse na revista Autoimmunity Review, un artigo no que os investigadores S. Planque, Sudhir Paul e Yasuhiro Nishiyama da Escola de Medicina da Universidade de Texas en Houston anunciaban que preparan por enxeñería un abzima que degradaba a rexión superantixénica da proteína gp120 do virus VIH necesaria para unirse ao receptor celular das células B. O gp120 é unha proteína que forma parte da envoltura externa do VIH, que é a molécula mediante a que este se une aos linfocitos T, as células clave para o funcionamento da inmunidade mediada por células. Unha vez infectados polo VIH os pacientes producen anticorpos contra proteínas da envoltura do virus, pero os anticorpos convencionais non son efectivos porque o virus ten a capacidade de cambiar as proteínas da súa envoltura rapidamente. Porén, neste caso o sitio superantixénico da proteína gp120 (residuos 421-433) é necesario para a unión á célula do VIH, polo que non cambia nas diferentes cepas e é un punto de vulnerabilidade para todas as poboacións variantes do VIH.

O abzima fai algo máis que unirse ao sitio, xa que cataliticamente destrúe o sitio (por un mecanismo similar á dunha serina protease), deixando o virus inerte, e despois pode atacar a máis virus VIH, de modo que unha soa molécula de abzima podería destruír miles de virus VIH.