Una abzima [1] (de anticuerpo y enzima ), también llamada catmab (de anticuerpo monoclonal catalítico ), [2] y más a menudo llamada anticuerpo catalítico o, a veces, catab , [3] es un anticuerpo monoclonal con actividad catalítica . Las abzimas generalmente se generan en animales de laboratorio inmunizados contra haptenos sintéticos, pero algunas abzimas naturales se pueden encontrar en humanos normales (autoanticuerpos antipéptidos intestinales vasoactivos) y en pacientes con enfermedades autoinmunes como el lupus eritematoso sistémico , donde pueden unirse e hidrolizar el ADN . . [1] Hasta la fecha, las abzimas muestran sólo una actividad catalítica débil y modesta y no han demostrado ser de ninguna utilidad práctica. [4] Son, sin embargo, temas de considerable interés académico. Su estudio ha arrojado importantes conocimientos sobre los mecanismos de reacción, la estructura y función de las enzimas, la catálisis y el propio sistema inmunológico. [4]
Las enzimas funcionan reduciendo la energía de activación del estado de transición de una reacción química, permitiendo así la formación de un intermediario molecular que de otro modo sería menos favorable entre los reactivos y los productos. Si se desarrolla un anticuerpo para unirse a una molécula que es estructural y electrónicamente similar al estado de transición de una reacción química determinada, el anticuerpo desarrollado se unirá y estabilizará el estado de transición, como una enzima natural, reduciendo la energía de activación. de la reacción, catalizando así la reacción. Al generar un anticuerpo para que se una a un análogo estable del estado de transición, se produce un tipo nuevo y único de enzima.
Hasta ahora, todos los anticuerpos catalíticos producidos han mostrado sólo una actividad catalítica modesta y débil. Se han discutido ampliamente las razones de la baja actividad catalítica de estas moléculas. Las posibilidades indican que factores más allá del sitio de unión pueden desempeñar un papel importante, en particular a través de la dinámica de las proteínas. [5] Algunas abzimas han sido diseñadas para utilizar iones metálicos y otros cofactores para mejorar su actividad catalítica. [6] [7]
La posibilidad de catalizar una reacción mediante un anticuerpo que se una al estado de transición fue sugerida por primera vez por William P. Jencks en 1969. [8] En 1994, Peter G. Schultz y Richard A. Lerner recibieron el prestigioso Premio Wolf de Química por desarrollar anticuerpos catalíticos para muchas reacciones y popularizando su estudio en un importante subcampo de la enzimología. [9]
Hay una amplia gama de abzimas en la leche materna humana sana con actividad ADNasa, ARNasa y proteasa. [4]
En una edición de junio de 2008 de la revista Autoimmunity Review, [10] [11] los investigadores S. Planque, Sudhir Paul, Ph.D, y Yasuhiro Nishiyama, Ph.D de la Facultad de Medicina de la Universidad de Texas en Houston anunciaron que habían diseñado una abzima que degrada la región superantigénica del sitio de unión de gp120 CD4 . Esta es la única parte de la capa exterior del virus VIH que no cambia, porque es el punto de unión de los linfocitos T , la célula clave en la inmunidad mediada por células. Una vez infectados por el VIH, los pacientes producen anticuerpos contra las partes más cambiantes de la cubierta viral. Los anticuerpos son ineficaces debido a la capacidad del virus de cambiar su capa rápidamente. Debido a que esta proteína gp120 es necesaria para que el VIH se adhiera, no cambia entre diferentes cepas y es un punto de vulnerabilidad en toda la gama de la población de variantes del VIH.
La abzima hace más que unirse al sitio: lo destruye catalíticamente, volviendo al virus inerte y luego puede atacar a otros virus del VIH. Una sola molécula de abzima puede destruir miles de virus del VIH.