Co je to rekombinantní lidský inzulín?

Rekombinantní lidský inzulín je komerční hormon, který se používá k léčbě pacientů trpících cukrovkou. Inzulín, který se normálně produkuje v pankreatu, slouží k regulaci krevního cukru. Funguje tak, že umožňuje cukru v krvi procházet do buněk v těle, aby ho buňky mohly využívat pro energii. Pokud je pacient diabetik a nemůže produkovat inzulín, hladiny cukru v krvi se zvýší, což by mohlo způsobit vážné zdravotní problémy. Aby se udržela konstantní hladina cukru v krvi, musí být inzulín denně injikován.

Inzulin může být extrahován z prasat nebo krav a může být čištěn pro použití u lidí. Hovězí inzulín od krav se liší od lidského inzulínu třemi aminokyselinami, zatímco prasečí inzulín od prasat se liší od lidského inzulínu pouze jednou aminokyselinou. U některých diabetických pacientů se u zvířat může vyvinout alergická reakce na inzulín, pokud ji tělo rozpozná jako cizí. Rekombinantní lidský inzulín produkovaný v laboratoři je identický s hormonem produkovaným přirozeně a obvykle nezpůsobuje alergickou reakci.

Technologie rekombinantní kyseliny deoxyribonukleové (DNA) umožnila vědcům odklonit se od zvířecího inzulínu a vyvinout techniku ​​výroby rekombinantního lidského inzulínu. Inzulín se skládá ze dvou řetězců aminokyselin, které jsou spojeny dohromady a vytvářejí malou molekulu proteinu. Rekombinantní lidský inzulín je syntetizován vložením DNA z každého inzulinového řetězce odděleně do DNA oslabených neinfekčních kmenů bakterií Escherichia coli - běžněji známých jako E. coli.

Bakterie pak podstoupí mnoho cyklů buněčného dělení a mohou produkovat mnoho kopií každého z inzulinových řetězců. Jednotlivé řetězce molekuly inzulínu jsou extrahovány z bakterií a čištěny. Dva řetězce, které tvoří úplnou molekulu inzulínu, se pak smíchají a nechá se navzájem vázat.

Rekombinantní lidský inzulín lze také kultivovat v kvasinkových buňkách. Kvasinkové buňky mohou vylučovat úplnou molekulu inzulínu obsahující oba řetězce již spojené dohromady. Toto je zlepšení oproti výrobě E.coli, protože eliminuje další krok smíchání dvou řetězců dohromady.

Jakmile je celá rekombinantní molekula lidského inzulínu vyčištěna, lze provést další strukturální změny, aby se zvýšila funkce molekuly. Substituce jedné aminokyseliny v určité poloze v molekule může vést k inzulínovému přípravku, který je rychle působící nebo dlouhodobě působící. Tito jsou odkazoval se na jako analogy inzulínu, a oni mohou zůstat aktivní pro různé délky času v těle. To dává lékaři a pacientovi flexibilitu při navrhování protokolu léčby inzulínem založeného na životním stylu.