Co to jest rekombinowana ludzka insulina?

Rekombinowana ludzka insulina jest komercyjnym hormonem stosowanym w leczeniu pacjentów cierpiących na cukrzycę. Insulina, która jest zwykle wytwarzana w trzustce, służy do regulacji poziomu cukru we krwi. Działa, umożliwiając przenikanie cukru we krwi do komórek organizmu, dzięki czemu komórki mogą go wykorzystać do wytworzenia energii. Jeśli pacjent ma cukrzycę i nie może wytwarzać insuliny, poziom cukru we krwi wzrośnie, co może powodować poważne problemy zdrowotne. Insulinę należy następnie wstrzykiwać codziennie, aby utrzymać stały poziom cukru we krwi.

Insulinę można ekstrahować od świń lub krów i oczyścić do stosowania u ludzi. Insulina bydlęca od krów różni się od insuliny ludzkiej trzema aminokwasami, zaś insulina wieprzowa od świń różni się tylko od insuliny ludzkiej o jeden aminokwas. U niektórych pacjentów z cukrzycą może wystąpić reakcja alergiczna na insulinę od zwierząt, jeśli ciało rozpozna ją jako obcą. Rekombinowana ludzka insulina wytwarzana w laboratorium jest identyczna z hormonem wytwarzanym naturalnie i zazwyczaj nie powoduje reakcji alergicznej.

Technologia rekombinowanego kwasu dezoksyrybonukleinowego (DNA) pozwoliła badaczom odejść od insuliny pozyskanej od zwierząt i opracować technikę wytwarzania rekombinowanej ludzkiej insuliny. Insulina składa się z dwóch łańcuchów aminokwasów, które są ze sobą połączone, tworząc małą cząsteczkę białka. Rekombinowana ludzka insulina jest syntetyzowana przez wstawienie DNA z każdego łańcucha insuliny osobno do DNA osłabionych niezakaźnych szczepów bakterii Escherichia coli - bardziej powszechnie znanej jako E. coli.

Bakterie przechodzą następnie wiele cykli podziału komórek i mogą wytwarzać wiele kopii każdego z łańcuchów insuliny. Poszczególne łańcuchy cząsteczki insuliny są ekstrahowane z bakterii i oczyszczane. Dwa łańcuchy, które składają się na kompletną cząsteczkę insuliny, są następnie mieszane i pozwalają się ze sobą połączyć.

Rekombinowaną ludzką insulinę można również hodować w komórkach drożdży. Komórki drożdży mogą wydzielać całą cząsteczkę insuliny zawierającą oba połączone już łańcuchy. Jest to poprawa w stosunku do produkcji E. coli, ponieważ eliminuje dodatkowy etap mieszania dwóch łańcuchów.

Po oczyszczeniu całej rekombinowanej ludzkiej cząsteczki insuliny można wprowadzić inne zmiany strukturalne w celu wzmocnienia funkcji cząsteczki. Podstawienie jednego aminokwasu w określonej pozycji w cząsteczce może skutkować preparatem insuliny, który działa szybko lub długo. Są one określane jako analogi insuliny i mogą pozostawać aktywne przez różne okresy czasu w organizmie. Daje to lekarzowi i pacjentowi elastyczność w projektowaniu protokołu leczenia insuliną opartego na stylu życia.