組換えヒトインスリンとは？

組換えヒトインスリンは、糖尿病を患っている患者の治療に使用される市販のホルモンです。 通常、膵臓で生産されるインスリンは、血糖値を調節する働きをします。 血液中の糖を体の細胞に通過させ、細胞がそれをエネルギーに使用できるようにすることで機能します。 患者が糖尿病でインスリンを生産できない場合、血液中の糖のレベルが上昇し、深刻な健康問題を引き起こす可能性があります。 その後、血糖値を一定に保つために、インスリンを毎日注射する必要があります。

インスリンは豚または牛から抽出し、ヒトで使用するために精製できます。 ウシのウシインスリンは、ヒトインスリンと3アミノ酸だけ異なりますが、ブタのブタインスリンは、ヒトインスリンと1アミノ酸しか異なりません。 一部の糖尿病患者は、体が異物としてインスリンを認識すると、動物のインスリンに対するアレルギー反応を起こすことがあります。 実験室で生産された組換えヒトインスリンは、自然に生産されたホルモンと同一であり、通常はアレルギー反応を引き起こしません。

組換えデオキシリボ核酸（DNA）技術により、研究者は動物抽出インスリンから遠ざかり、組換えヒトインスリンの製造技術を開発することができました。 インスリンは、小さなタンパク質分子を作るために一緒にリンクされているアミノ酸の2つの鎖で構成されています。 組換えヒトインスリンは、各インスリン鎖のDNAを、大腸菌（より一般的にはE. coli）の弱毒化した非感染株のDNAに別々に挿入することにより合成されます。

その後、細菌は細胞分裂の多くのサイクルを経て、各インスリン鎖の多くのコピーを生成できます。 インスリン分子の個々の鎖は細菌から抽出され、精製されます。 次に、完全なインスリン分子を構成する2つの鎖が混合され、互いに結合します。

組換えヒトインスリンは、酵母細胞で培養することもできます。 酵母細胞は、すでに結合している両方の鎖を含む完全なインスリン分子を分泌できます。 これは、2つのチェーンを一緒に混合する余分なステップを排除するため、大腸菌生産よりも改善されています。

完全な組換えヒトインスリン分子が精製されると、他の構造変化を加えて分子の機能を強化することができます。 分子内の特定の位置で1つのアミノ酸を置換すると、速効性または長時間作用性のインスリン製剤が得られる場合があります。 これらはインスリン類似体と呼ばれ、体内でさまざまな期間活性を維持することができます。 これにより、医師と患者は、ライフスタイルに基づいてインスリン治療プロトコルを柔軟に設計できます。