Wat is recombinante humane insuline?
Recombinant humane insuline is een commercieel hormoon dat wordt gebruikt voor de behandeling van patiënten met diabetes. Insuline, die normaal in de alvleesklier wordt geproduceerd, dient om de bloedsuikerspiegel te reguleren. Het functioneert door suiker in het bloed de cellen van het lichaam binnen te laten gaan, zodat de cellen het voor energie kunnen gebruiken. Als een patiënt diabetes heeft en geen insuline kan produceren, wordt het suikergehalte in het bloed verhoogd, wat ernstige gezondheidsproblemen kan veroorzaken. Insuline moet vervolgens dagelijks worden geïnjecteerd om een constante bloedsuikerspiegel te handhaven.
Insuline kan worden geëxtraheerd uit varkens of koeien en worden gezuiverd voor gebruik bij mensen. Runderinsuline van koeien verschilt van humane insuline met drie aminozuren, terwijl varkensinsuline van varkens slechts één aminozuur verschilt van humane insuline. Sommige diabetespatiënten kunnen een allergische reactie op insuline van dieren ontwikkelen als het lichaam dit als vreemd herkent. Recombinante humane insuline die in het laboratorium wordt geproduceerd, is identiek aan het natuurlijk geproduceerde hormoon en veroorzaakt meestal geen allergische reactie.
Recombinant deoxyribonucleic acid (DNA) technologie heeft onderzoekers in staat gesteld om weg te stappen van door dieren geëxtraheerde insuline en een techniek te ontwikkelen voor het maken van recombinant humane insuline. Insuline bestaat uit twee aminozuurketens die aan elkaar zijn gekoppeld om een klein eiwitmolecuul te maken. Recombinante humane insuline wordt gesynthetiseerd door het DNA van elke insulineketen afzonderlijk in te voegen in het DNA van verzwakte niet-infectieuze stammen van de bacterie Escherichia coli - beter bekend als E. coli.
De bacteriën ondergaan dan vele cycli van celdeling en kunnen vele kopieën van elk van de insulineketens produceren. Individuele ketens van het insulinemolecuul worden uit de bacteriën geëxtraheerd en gezuiverd. De twee ketens waaruit het complete insulinemolecuul bestaat, worden vervolgens gemengd en mogen aan elkaar binden.
Recombinante humane insuline kan ook in gistcellen worden gekweekt. Gistcellen kunnen het complete insulinemolecuul uitscheiden dat beide reeds aan elkaar gebonden ketens bevat. Dit is een verbetering ten opzichte van de productie van E. coli omdat het de extra stap elimineert van het samen mengen van twee ketens.
Zodra het complete recombinante humane insulinemolecuul is gezuiverd, kunnen andere structurele veranderingen worden aangebracht om de functie van het molecuul te verbeteren. Het vervangen van één aminozuur op een bepaalde positie in het molecuul kan resulteren in een insulinepreparaat dat ofwel snelwerkend ofwel langwerkend is. Dit worden insuline-analogen genoemd en ze kunnen gedurende verschillende tijdsperioden in het lichaam actief blijven. Dit geeft de arts en de patiënt flexibiliteit bij het ontwerpen van een insulinebehandelingsprotocol op basis van levensstijl.