O specie de vacă brună transgenică din sudul Braziliei produce lapte ce conține insulină umană

O specie de vacă brună din sudul Braziliei a făcut istorie ca fiind prima vacă transgenică capabilă să producă insulină umană în laptele ei.

Studiul, condus de cercetători de la Universitatea din Illinois Urbana-Champaign și de la Universidade de São Paulo, ar putea anunța o nouă eră în producția de insulină, eliminând într-o zi deficitul de medicamente și costurile ridicate pentru persoanele care trăiesc cu diabet.

“Mama Natură a proiectat glanda mamară ca pe o fabrică ce produce proteine în mod eficient. Putem profita de acest sistem pentru a produce o proteină care poate ajuta sute de milioane de oameni din întreaga lume“, a spus Prof. Matt Wheeler.

Wheeler este autorul principal al unui nou studiu, publicat în Biotechnology Journal, care descrie dezvoltarea vacii producătoare de insulină, o realizare care ar putea fi extinsă după teste suplimentare și aprobarea FDA.

Colegii lui Wheeler din Brazilia au introdus un segment de ADN uman care codifică proinsulina – precursorul proteic al formei active a insulinei – în nucleele celulare a 10 embrioni de vacă. Acestea au fost implantate în uterul vacilor din Brazilia și s-a născut un vițel transgenic. Datorită tehnologiei actualizate de inginerie genetică, ADN-ul uman a fost vizat pentru exprimare – procesul prin care secvențele genelor sunt citite și traduse în produse proteice – numai în țesutul mamar.

„Folosirea unui construct ADN specific țesutului mamar înseamnă că nu există insulină umană care circulă în sângele vacii sau în alte țesuturi. De asemenea, profită de capacitățile glandei mamare de a produce cantități mari de proteine, “a spus Wheeler.

Când vaca a ajuns la maturitate, echipa a încercat fără succes să o fecundeze folosind tehnici standard de inseminare artificială. În schimb, i-au stimulat prima lactație folosind hormoni. Vaca a dat lapte, dar o cantitate mai mică decât ar apărea după o sarcină reușită. Totuși, proinsulina umană și, în mod surprinzător, insulina au fost detectabile în lapte.

„Scopul nostru a fost să facem proinsulină, să o purificăm până la insulină și să intervenim de acolo. Dar vaca practic a procesat-o singură.”, a spus Wheeler. „Glanda mamară este un lucru magic”.

Insulina și proinsulina, care ar trebui extrase și purificate pentru utilizare, au fost exprimate la câteva grame per litru în lapte. Dar pentru că lactația a fost indusă hormonal și volumul de lapte a fost mai mic decât se aștepta, echipa nu poate spune cu exactitate câtă insulină s-ar produce într-o lactație tipică.

În mod conservator, Wheeler spune că dacă o vacă ar putea produce 1 gram de insulină pe litru și un Holstein tipic face 40 până la 50 de litri pe zi, asta înseamnă multă insulină. Mai ales că unitatea tipică de insulină este egală cu 0,0347 miligrame.

„Asta înseamnă că fiecare gram este echivalent cu 28.818 de unități de insulină, doar un litru; Holstein-urile pot produce 50 de litri pe zi. Puteți face calculul”,  a adăugat Wheeler.

Echipa plănuiește să cloneze vaca și este optimistă că vor obține un succes mai mare cu sarcina și ciclurile complete de lactație în următoarea generație. În cele din urmă, ei speră să creeze tauri transgenici care să se împerecheze cu femelele, creând descendenți transgenici care pot fi folosiți pentru a stabili o turmă special construită. Wheeler spune că, chiar și o turmă mică ar putea depăși rapid metodele existente — drojdiile transgenice și bacteriile — pentru producerea de insulină și ar putea face acest lucru fără a fi nevoie să creeze infrastructură sau facilități de înaltă tehnologie.

„În ceea ce privește producerea în masă a insulinei din lapte, ai avea nevoie de facilități specializate, cu stare de sănătate ridicată pentru bovine, dar nu este nimic ieșit din comun pentru industria noastră bine stabilită a produselor lactate”, a spus Wheeler.

Ar fi necesar un sistem eficient de colectare și purificare a produselor de insulină, precum și aprobarea FDA, înainte ca vacile transgenice să poată furniza insulină pentru diabeticii din lume. Dar Wheeler este încrezător că această zi va veni curând.

„Aș putea vedea un viitor în care o turmă de 100 de capete, echivalentă cu o mică fabrică de lapte din Illinois sau Wisconsin, ar putea produce toată insulina necesară țării”, a spus el. „Și o turmă mai mare? Ai putea face aprovizionarea întregii lumi într-un an.”

Sursa:  Sciencedaily.com