_ Studiu de dovadă a conceptului arată cum se poate produce insulina umană în laptele de vacă

O bovină brună modestă din sudul Braziliei a făcut istorie ca prima vacă transgenică capabilă să producă insulină umană în laptele ei. Avansarea, condusă de cercetători de la Universitatea din Illinois Urbana-Champaign și de la Universidade de São Paulo, ar putea anunța o nouă eră în producția de insulină, eliminând într-o zi deficitul de medicamente și costurile ridicate pentru persoanele care trăiesc cu diabet.

„Mama Natură a proiectat glanda mamară ca o fabrică pentru a produce proteine ​​într-adevăr, într-adevăr eficient. Putem profita de acest sistem pentru a produce o proteină care poate ajuta sute de milioane de oameni din întreaga lume”, a spus Matt Wheeler, profesor la Departamentul de Științe animale, parte a Colegiului de Științe Agricole, de Consum și de Mediu (ACES) de la Universitatea din Illinois.

Wheeler este autorul principal al unui nou studiu Biotechnology Journal care descrie dezvoltarea vacii producătoare de insulină, o realizare de dovadă a conceptului care ar putea fi extinsă după teste suplimentare și aprobarea FDA.

Colegii lui Wheeler din Brazilia au introdus un segment de ADN uman care codifică proinsulină - precursorul proteic al formei active a insulinei - în nucleele celulare a 10 embrioni de vacă. Acestea au fost implantate în uterul vacilor normale din Brazilia și s-a născut un vițel transgenic. Datorită tehnologiei actualizate de inginerie genetică, ADN-ul uman a fost țintit pentru exprimare - procesul prin care secvențele genelor sunt citite și traduse în produse proteice - numai în țesutul mamar.

„În vremuri, obișnuiam doar să trântim. ADN-ul și sper că s-a exprimat acolo unde ați vrut", a spus Wheeler. „Putem fi mult mai strategici și țintiți în zilele noastre. Folosirea unui construct ADN specific țesutului mamar înseamnă că nu există insulină umană care circulă în sângele vacii sau în alte țesuturi. De asemenea, profită de capacitățile glandei mamare de a produce cantități mari de proteine. „

Când vaca a ajuns la maturitate, echipa a încercat fără succes să o fecundeze folosind tehnici standard de inseminare artificială. În schimb, i-au stimulat prima lactație folosind hormoni. Lactația a dat lapte, dar o cantitate mai mică decât ar apărea după o sarcină reușită. Totuși, proinsulina umană și, în mod surprinzător, insulina erau detectabile în lapte.

"Scopul nostru a fost să facem proinsulina, să o purificăm în insulină și să mergem de acolo. Dar vaca practic a procesat-o singură. Ea face aproximativ trei până la una insulină biologic activă la proinsulină”, a spus Wheeler. „Glanda mamară este un lucru magic.”

Insulina și proinsulina, care ar trebui extrase și purificate pentru utilizare, au fost exprimate la câteva grame pe litru în lapte. Cu toate acestea, echipa nu poate spune cu exactitate câtă insulină s-ar produce într-o lactație tipică, deoarece lactația a fost indusă hormonal și volumul de lapte a fost mai mic decât se aștepta.

În mod conservator, Wheeler spune că dacă o vacă ar putea produce 1 gram de insulină pe litru și un Holstein tipic face 40 până la 50 de litri pe zi, asta înseamnă multă insulină. Mai ales că unitatea tipică de insulină este egală cu 0,0347 miligrame.

„Asta înseamnă că fiecare gram este echivalent cu 28.818 unități de insulină”, a spus Wheeler. „Și asta înseamnă doar un litru; Holstein-urile pot produce 50 de litri pe zi. Puteți face socoteala.”

Echipa intenționează să recloneze vaca și este optimistă că vor obține un succes mai mare odată cu sarcina și cicluri complete de lactație în generația următoare. În cele din urmă, ei speră să creeze tauri transgenici care să se împerecheze cu femelele, creând urmași transgenici care pot fi folosiți pentru a forma o turmă special construită.

Wheeler spune că chiar și o turmă mică ar putea depăși rapid metodele existente - drojdia transgenică. și bacterii - pentru producerea de insulină și ar putea face acest lucru fără a fi nevoie să creeze infrastructură sau facilități foarte tehnice.

„În ceea ce privește producția în masă de insulină din lapte, ai avea nevoie de facilități specializate, cu o stare de sănătate ridicată pentru bovine, dar nu este nimic ieșit din comun pentru industria noastră bine stabilită a produselor lactate, ", a spus Wheeler. „Știm ce facem cu vacile.”

Ar fi necesar un sistem eficient de colectare și purificare a produselor de insulină, precum și aprobarea FDA înainte ca vacile transgenice să poată furniza insulină pentru diabeticii din lume. Dar Wheeler este încrezător că se apropie ziua.

„Aș putea vedea un viitor în care o turmă de 100 de capete, echivalentă cu o mică fabrică de lapte din Illinois sau Wisconsin, ar putea produce toată insulina necesară țării”, el a spus. „Și o turmă mai mare? Ai putea face aprovizionarea întregii lumi într-un an.”

(Fluierul)