Utilizada há mais de 40 anos no tratamento da leucemia linfoblástica aguda (LLA), a L-asparaginase II da bactéria Escherichia coli tem como mecanismo de ação a depleção da asparagina livre no plasma sanguíneo. Células normais são capazes de sintetizar esse aminoácido, ao contrário das células leucêmicas, que sem quantidades suficientes de asparagina para absorver, entram em apoptose. Atualmente, o Sistema Único de Saúde Brasileiro (SUS) utiliza L-asparaginase importada para suprir a demanda interna, adquirida diretamente da empresa licitada no país, protocolo adotado após a grave crise de abastecimento enfrentada entre os anos de 2013 e 2017. A problemática envolvendo a aquisição da enzima e seu alto custo, somados à alta incidência de reações imunológicas indesejadas oriundas das formulações disponíveis atualmente no mercado, são fatores que tornaram relevante a viabilização da produção nacional, bem como o desenvolvimento tecnológico de novas versões da enzima. Deste modo, este projeto de mestrado foi desenhado para estudar, em agitador orbital, os parâmetros de cultivo e indução da bactéria Escherichia coli BL21 (DE3) ΔasnA/ΔasnBcomo sistema de expressão de uma molécula de L-asparaginase modificada por engenharia genética e construída em plasmídeo pET-28a. Testes iniciais de atividade enzimática da L-asparaginase EcA^{N24S/P40S/T161I/S206C} expressada pela linhagem E. coli BL21 (DE3) ΔasnA/ΔasnB, indicaram atividade específica próxima a observada na proteína selvagem (WT) e outras proteoformas já estudadas. Também foi observada diferença de crescimento entre a cepa que teve seus genes deletados E. coli BL21 (DE3) ΔasnA/ΔasnB e a cepa E. coli BL21 (DE3).

Used for over 40 years in acute lymphoblastic leukemia (ALL) treatment, the Lasparaginase II from Escherichia coli has as action mechanism the depletion of asparagine free in the blood plasma. Normal cells can synthesize this amino acid, unlike leukemic cells, which without sufficient asparagine amounts to absorb, enter into apoptosis. Currently, the Brazilian Unified Health System (SUS) uses imported Lasparaginase to supply the internal demand, acquiring directly from the country bidding company, a protocol adopted after the serious supply crisis faced between 2013 and 2017. The problem involving enzyme acquisition and its high cost, added to the high incidence of unwanted immunological reactions from the formulations currently available on the market, are factors that made the viability of national production relevant, as well as the technological development of new versions of the enzyme. Thus, this master's project was designed to study, in an orbital shaker, the cultivation and induction parameters of the Escherichia coli BL21 (DE3) bacterium as an expression system for a genetically engineered modified L-asparaginase molecule constructed in the pET-28a plasmid. Initial tests of the enzymatic activity of the EcA^{N24S/P40S/T161I/S206C} L-asparaginase expressed by the E. coli BL21 (DE3) ΔasnA/ΔasnB strain indicated a specific activity similar to that observed in the wild-type (WT) protein and other studied proteoforms. A growth difference was also observed between the strain that had its genes deleted, E. coli BL21 (DE3) ΔasnA/ΔasnB, and the E. coli BL21 (DE3) strain.