การบำบัดทดแทนเอนไซม์ ( ERT ) เป็นการรักษาทางการแพทย์ที่ทดแทนเอนไซม์ที่ขาดหรือไม่มีอยู่ในร่างกาย^{[ 1 ]}โดยปกติแล้วจะทำโดยการให้ผู้ป่วยได้ รับ สารละลายที่มีเอนไซม์ทางหลอดเลือดดำ (IV) ^{[ 1 ]}

ERT มีให้บริการสำหรับโรคที่เกิดจากการสะสมของไลโซโซมบางชนิด ได้แก่โรคเกา เชอ ร์โรคแฟบรี MPS I MPS II ( กลุ่มอาการฮันเตอร์) MPS VIและโรคปอมเป [ ^{1 ] ERT}ไม่ได้แก้ไขข้อบกพร่องทางพันธุกรรมที่เป็นสาเหตุ แต่จะเพิ่มความเข้มข้นของเอนไซม์ที่ผู้ป่วยขาด^{[ 1 ]} ERT ยังถูกนำมาใช้รักษาผู้ป่วยที่มีภาวะภูมิคุ้มกันบกพร่องอย่างรุนแรง (SCID) ที่เกิดจากการขาดเอนไซม์อะดีโนซีนดีอะมีเนส ( ADA-SCID ) ^{[ 2 ]}

ทางเลือกการรักษาอื่นๆ สำหรับผู้ป่วยที่มีภาวะขาดเอนไซม์หรือโปรตีน ได้แก่ การบำบัด ด้วยการลดสารตั้งต้นการบำบัดด้วยยีนและการปลูกถ่ายสเต็มเซลล์จากไขกระดูก^{[ 1 ] [ 3 ] [ 4 ]}

ERT ได้รับการพัฒนาขึ้นในปี 1964 โดยChristian de DuveและRoscoe Brady [ ^{1 ] [ 5 ] งาน}วิจัยที่สำคัญในเรื่องนี้ดำเนินการที่ภาควิชาสรีรวิทยา มหาวิทยาลัยอัลเบอร์ตาโดย Mark J. Poznansky และ Damyanti Bhardwaj ซึ่งได้พัฒนารูปแบบการบำบัดด้วยเอนไซม์โดยใช้หนู^{[ 6 ]} ERT ไม่ได้ถูกนำมาใช้ในทางคลินิกจนกระทั่งปี 1991 หลังจากที่ FDA อนุมัติ ยาสำหรับโรคหายาก (orphan drug) สำหรับการรักษาโรค Gaucher ด้วยAlglucerase [ ^{1 ] ใน} ตอนแรก ERT ผลิตขึ้นโดยการแยกเอนไซม์บำบัดจากรกของมนุษย์^{[ 1 ]} FDA ได้อนุมัติ ERT ที่ได้มาจากเซลล์มนุษย์อื่นๆ เซลล์สัตว์ (เช่น เซลล์รังไข่หนูแฮมสเตอร์จีน หรือเซลล์ CHO) และเซลล์พืช^{[ 1 ]}

โรคที่เกิดจากการสะสมในไลโซโซมเป็นกลุ่มโรคและเป็นการประยุกต์ใช้ ERT ที่สำคัญ ไลโซโซมเป็นออร์แกเนลล์ในเซลล์ที่มีหน้าที่ในการเผาผลาญโมเลกุลขนาดใหญ่และโปรตีนหลายชนิด^{[ 7 ]} ไลโซโซมใช้เอนไซม์ในการย่อยสลายโมเลกุล ขนาดใหญ่ ซึ่งจะถูกนำกลับมาใช้ใหม่หรือกำจัดทิ้ง^{[ 7 ]}ณ ปี 2012 มีโรคที่เกิดจากการสะสมในไลโซโซม 50 ชนิด และยังคงมีการค้นพบเพิ่มขึ้นเรื่อยๆ^{[ 8 ] [ 7 ]} ความผิดปกติเหล่านี้เกิดขึ้นเนื่องจากการกลายพันธุ์ทางพันธุกรรมที่ขัดขวางการผลิตเอนไซม์บางชนิดที่ใช้ในไลโซโซม^{[ 7 ]} การขาดเอนไซม์มักนำไปสู่การสะสมของสารตั้งต้นภายในร่างกาย ซึ่งอาจส่งผลให้เกิดอาการต่างๆ มากมาย ซึ่งหลายอาการรุนแรงและอาจส่งผลกระทบต่อโครงกระดูก สมอง ผิวหนัง หัวใจ และระบบประสาทส่วนกลาง^{[ 8 ]} การเพิ่มความเข้มข้นของเอนไซม์ที่ขาดหายไปภายในร่างกายได้รับการพิสูจน์แล้วว่าช่วยปรับปรุงกระบวนการเผาผลาญของเซลล์ตามปกติและลดความเข้มข้นของสารตั้งต้นในร่างกาย^{[ 2 ]}

ERT ยังประสบความสำเร็จในการรักษาภาวะภูมิคุ้มกันบกพร่องร่วมรุนแรงที่เกิดจากการขาดเอนไซม์อะดีโนซีนดีอะมีเนส (ADA-SCID) ^{[ 9 ]} นี่เป็นโรคร้ายแรงในวัยเด็กที่ต้องได้รับการรักษาทางการแพทย์ตั้งแต่เนิ่นๆ^{[ 9 ]} เมื่อร่างกายขาดเอนไซม์อะดีโนซีนดีอะมีเนส ผลที่ตามมาคือการสะสมของสารเมตาบอไลต์ที่เป็นพิษซึ่งทำให้การพัฒนาและการทำงานของลิมโฟไซต์ บกพร่อง ^{[ 9 ]} เด็กที่ขาด ADA จำนวนมากที่เป็น SCID ได้รับการรักษาด้วยเอนไซม์อะดีโนซีนดีอะมีเนสที่เชื่อมต่อกับโพลีเอทิลีนไกลคอล (PEG-ADA) ซึ่งเป็นรูปแบบหนึ่งของ ERT ที่ส่งผลให้ผู้ป่วย ADA-SCID มีสุขภาพดีขึ้นและมีอายุยืนยาวขึ้น^{[ 9 ]}

ERT จะถูกบริหารโดยการให้ทางหลอดเลือดดำ^{[ 1 ] [ 9 ] [ 10 ]}โดยทั่วไป การให้ยาจะเกิดขึ้นทุกสัปดาห์หรือทุกสองสัปดาห์^{[ 1 ]} สำหรับ ERT บางประเภท การให้ยาเหล่านี้อาจเกิดขึ้นไม่บ่อยนัก เช่น ทุกสี่สัปดาห์^{[ 1 ]}

ERT ไม่ใช่การรักษาโรคที่เกิดจากการสะสมของไลโซโซม และต้องใช้การให้เอนไซม์บำบัดทางหลอดเลือดดำตลอดชีวิต^{[ 10 ]} ขั้นตอนนี้มีราคาแพง ในสหรัฐอเมริกาอาจมีค่าใช้จ่ายมากกว่า 200,000 ดอลลาร์สหรัฐต่อปี^{[ 10 ]}การศึกษาบางชิ้นรายงานค่าใช้จ่ายเฉลี่ยที่สูงกว่านั้น ตัวอย่างเช่น อาจสูงถึงประมาณ 369,000 ยูโรต่อปีสำหรับโรคที่เกิดจากการสะสมของไลโซโซมบางชนิดในเยอรมนี^{[ 11 ]}นอกจากนี้ การรักษายังต้องมีการให้ยาบ่อยครั้งซึ่งอาจใช้เวลานานหลายชั่วโมงและต้องให้ยาอย่างสม่ำเสมอ ซึ่งอาจสร้างภาระด้านเวลาและโลจิสติกส์อย่างต่อเนื่องให้กับผู้ป่วย^{[ 11 ]}การกระจายตัวของเอนไซม์บำบัดในร่างกาย ( การกระจายตัวทางชีวภาพ ) หลังจากการให้ยาทางหลอดเลือดดำนั้นไม่สม่ำเสมอ^{[ 10 ]} เอนไซม์จะพร้อมใช้งานน้อยลงในบางส่วนของร่างกาย เช่น กระดูก ปอด และสมอง ด้วยเหตุนี้ อาการหลายอย่างของโรคสะสมไลโซโซมจึงไม่ได้รับการรักษาด้วย ERT โดยเฉพาะอาการทางระบบประสาท^{[ 10 ]} นอกจากนี้ ประสิทธิภาพของ ERT มักจะลดลงเนื่องจากการตอบสนองทางภูมิคุ้มกันที่ไม่พึงประสงค์ต่อเอนไซม์ ซึ่งขัดขวางการทำงานของระบบเผาผลาญ^{[ 10 ]}

การบำบัดด้วยการลดสารตั้งต้นเป็นอีกวิธีหนึ่งในการรักษาโรคที่เกิดจากการสะสมในไลโซโซม^{[ 10 ]} ในการรักษานี้ สารประกอบที่สะสมอยู่จะถูกยับยั้งไม่ให้ก่อตัวขึ้นในร่างกายของผู้ป่วยที่เป็นโรคที่เกิดจากการสะสมในไลโซโซม^{[ 10 ]} สารประกอบที่สะสมอยู่เป็นสาเหตุของอาการของโรคเหล่านี้ และสารประกอบเหล่านี้ก่อตัวขึ้นผ่านกระบวนการทางชีวภาพหลายขั้นตอน^{[ 10 ]} การบำบัดด้วยการลดสารตั้งต้นใช้โมเลกุลขนาดเล็กเพื่อขัดขวางกระบวนการหลายขั้นตอนนี้และยับยั้งการสังเคราะห์ทางชีวภาพของสารประกอบเหล่านี้^{[ 10 ]} การรักษาประเภทนี้รับประทานทางปาก^{[ 10 ]} ไม่ก่อให้เกิดการตอบสนองทางภูมิคุ้มกันที่ไม่พึงประสงค์ และโมเลกุลขนาดเล็กเพียงชนิดเดียวสามารถใช้รักษาโรคที่เกิดจากการสะสมในไลโซโซมได้หลายชนิด^{[ 10 ]}การบำบัดด้วยการลดสารตั้งต้นได้รับการอนุมัติจาก FDA และมีอย่างน้อยหนึ่งวิธีการรักษาที่วางจำหน่ายในตลาด^{[ 10 ]}

การบำบัดด้วยยีนมีเป้าหมายเพื่อทดแทนโปรตีนที่ขาดหายไปในร่างกายโดยใช้เวกเตอร์ซึ่งโดยปกติจะเป็นเวกเตอร์ไวรัส^{[ 12 ]} ในการบำบัดด้วยยีน ยีนที่เข้ารหัสโปรตีนบางชนิดจะถูกแทรกเข้าไปในเวกเตอร์^{[ 12 ]}จากนั้นเวกเตอร์ที่มียีนบำบัดจะถูกฉีดเข้าไปในผู้ป่วย^{[ 12 ]} เมื่อเข้าไปในร่างกายแล้ว เวกเตอร์จะนำยีนบำบัดเข้าไปในเซลล์เจ้าบ้าน และโปรตีนที่เข้ารหัสโดยยีนที่แทรกเข้าไปใหม่จะถูกผลิตโดยเซลล์ของร่างกายเอง^{[ 12 ]} การบำบัดประเภทนี้สามารถแก้ไขโปรตีน/เอนไซม์ที่ขาดหายไปในผู้ป่วยที่เป็นโรคที่เกิดจากการสะสมของไลโซโซมได้^{[ 1 ]}

การปลูกถ่ายเซลล์ต้นกำเนิดเม็ดเลือด (HSC) เป็นอีกหนึ่งวิธีการรักษาโรคที่เกิดจากการสะสมของไลโซโซม^{[ 13 ]} HSC ได้มาจากไขกระดูก^{[ 14 ]}เซลล์เหล่านี้มีความสามารถในการเจริญเติบโตเป็นเซลล์หลายชนิดที่ประกอบเป็นเลือด รวมถึงเม็ดเลือดแดง เกล็ดเลือด และเม็ดเลือดขาว^{[ 14 ]} ผู้ป่วยที่มีภาวะขาดเอนไซม์มักจะได้รับการปลูกถ่าย HSC โดยการฉีด HSC จากผู้บริจาคที่มีสุขภาพดี การรักษานี้จะนำ HSC ที่ผลิตเอนไซม์ที่ขาดไปอย่างสม่ำเสมอเข้ามา เนื่องจากมีการทำงานของระบบเผาผลาญปกติ^{[ 13 ]} การรักษานี้มักใช้ในการรักษาระบบประสาทส่วนกลางของผู้ป่วยที่เป็นโรคที่เกิดจากการสะสมของไลโซโซมบางชนิด^{[ 13 ]}

• การบำบัดทดแทนโปรตีน

• "GAA: กลูโคซิเดสอัลฟา แอซิด" เอกสารอ้างอิงพันธุศาสตร์ของสถาบัน สุขภาพแห่งชาติ (NIH Genetics Home Reference ) รัฐบาลสหรัฐอเมริกา