Hvad er rekombinant humant insulin?

Rekombinant humant insulin er et kommercielt hormon, der bruges til behandling af patienter, der lider af diabetes. Insulin, der normalt produceres i bugspytkirtlen, tjener til at regulere blodsukkeret. Det fungerer ved at lade sukker i blodet passere ind i kroppens celler, så cellerne kan bruge det til energi. Hvis en patient er diabetiker og ikke kan producere insulin, vil niveauer af sukker i blodet blive forhøjet, hvilket kan forårsage alvorlige sundhedsmæssige problemer. Insulin skal derefter injiceres dagligt for at opretholde et konstant niveau af blodsukker.

Insulin kan ekstraheres fra svin eller køer og renses til brug hos mennesker. Bovint insulin fra køer adskiller sig fra humant insulin med tre aminosyrer, mens svineinsulin fra svin kun adskiller sig fra humant insulin med en aminosyre. Nogle diabetespatienter kan udvikle en allergisk reaktion på insulin fra dyr, hvis kroppen genkender det som fremmed. Rekombinant humant insulin produceret i laboratoriet er identisk med det hormon, der produceres naturligt og forårsager typisk ikke en allergisk reaktion.

Rekombinant deoxyribonukleinsyre (DNA) -teknologi har gjort det muligt for forskere at bevæge sig væk fra dyreekstraheret insulin og udvikle en teknik til fremstilling af rekombinant humant insulin. Insulin består af to kæder af aminosyrer, der er bundet sammen for at fremstille et lille proteinmolekyle. Rekombinant humant insulin syntetiseres ved at indsætte DNA fra hver insulinkæde separat i DNA'et fra svækkede ikke-infektiøse stammer af bakterien Escherichia coli - mere almindeligt kendt som E. coli.

Bakterierne gennemgår derefter mange cykluser af celledeling og kan producere mange kopier af hver af insulinkæderne. Individuelle kæder af insulinmolekylet ekstraheres fra bakterierne og renses. De to kæder, der udgør det komplette insulinmolekyle, blandes derefter og får lov til at binde til hinanden.

Rekombinant humant insulin kan også dyrkes i gærceller. Gærceller kan udskille det komplette insulinmolekyle indeholdende begge kæder, der allerede er bundet sammen. Dette er en forbedring i forhold til E.coli-produktionen, fordi det eliminerer det ekstra trin med at blande to kæder sammen.

Når det komplette rekombinante humane insulinmolekyle er blevet renset, kan der foretages andre strukturelle ændringer for at forbedre molekylets funktion. Udskiftning af en aminosyre i en bestemt position i molekylet kan resultere i et insulinpræparat, der enten er hurtigvirkende eller langtidsvirkende. Disse benævnes insulinanaloger, og de kan forblive aktive i forskellige længder af tiden i kroppen. Dette giver lægen og patienten fleksibilitet i at designe en insulinbehandlingsprotokol baseret på livsstil.