Bilim insanları bir ineğin genetiğini sütünde insülin üretecek şekilde değiştirdi

Genetiği değiştirilmiş kahverengi bir sığır ineği yakın zamanda sütünde insan insülini üreterek tarih yazdı.
Diyabetteki bu atılım, insülin üretiminin arttırılmasının önünü açabilir ancak insan insülini üretmek için transgenik ineklerin kullanılması konusunda daha fazla araştırmaya ihtiyaç vardır.
İnsülin diyabet yönetiminin önemli bir bileşenidir ancak pahalıdır ve her zaman erişilebilir değildir.

Diyabet, vücudun insülini düzgün bir şekilde üretemediği veya kullanamadığı durumlarda gelişen ve kan şekeri seviyelerinde dengesizliğe yol açan bir durumdur.

Diyabetli birçok kişi, yiyeceklerdeki glikozun vücut hücrelerine girmesine ve glikozu enerjiye dönüştürmesine yardımcı olan insülin alır.

Küresel insülin talebi çok yüksek ve insülin pahalı olduğundan, insanların diyabetlerini yönetmek için ihtiyaç duydukları insülini elde etmeleri genellikle zordur. Araştırmacılar, ihtiyacı olanların insüline daha kolay ulaşabilmesi için insülin üretimini nasıl artırabileceklerini araştırıyorlar.

Bilim adamları ilk kez Brezilya’da kahverengi bir sığır ineğinin genetiğini değiştirdiler ve bu “transgenik” inek sütünde insan insülini ve bir insülin öncüsü olan proinsülin keşfettiler.

12 Mart’ta Bioteknoloji Dergisi’nde yayınlanan sonuçlar, seri üretilen insülin için potansiyel bir çözüme işaret ediyor, ancak bu bulguları doğrulamak için daha fazla araştırmaya ihtiyaç var. İnsan farmakolojisini ilerletmek için genetiği değiştirilmiş hayvanların kullanılması konusunda da dikkatli olunması gerekmektedir.

ChristianaCare’in Gen Düzenleme Enstitüsü’nde baş araştırmacı ve keşif araştırması lideri olan PhD Brett M. Sansbury, bu araştırmanın bize olası etkileri hakkında yorum yaptı:

“Genetik mühendisliği, hastalıkları anlama, teşhis etme ve tedavi etme yöntemlerimizde önemli ilerlemeler sağlayacak çok büyük bir potansiyele sahip. Bu çalışma, bu alanın insan sağlığının iyileştirilmesine yönelik uygulamalarda sahip olduğu vaadi vurgulamaktadır. Burada araştırmacılar, bu kavram kanıtlama çalışmasında deneyimledikleri pratik zorlukları anlatırken, önemli bir ilacın arzını artırmanın, onu çok belirgin bir hastalıktan muzdarip daha geniş bir nüfus için daha erişilebilir hale getirme potansiyeline sahip olmasının olası sonuçları, bu konuda yardımcı olabilir. çok etkili olacak.”

Genetiği değiştirilmiş inek insan insülini üretiyor

Bu çalışma için araştırmacılar, ineklerdeki belirli genetik değişikliklerin sütlerinde proinsülin üretip üretemeyeceğini araştırdı.

Araştırmacılar, spesifik proteinler üretmek için diğer hayvanlarda yapılan genetik modifikasyonların geçmişte diğer araştırma alanlarında da başarılı olduğunu belirtti.

İnekler uzun zaman aralıklarında büyük miktarda süt üretebilir ve bu da üretimin artmasına yardımcı olabilir.

Araştırmacılar, özel embriyolar oluşturmak için somatik hücre nükleer transferi adı verilen bir süreçten yararlandı. Nihai amaç, ortaya çıkan yavruların meme bezlerini, sütlerinde spesifik proteinler üretecek şekilde manipüle etmekti.

Araştırmacılar, ineklere implante edilen son derece spesifik transgenik embriyolar üreterek başarılı bir şekilde transgenik bir inek oluşturmayı başardılar.

Araştırmacılar daha sonra transgenik ineği hamile bırakmayı denedi ancak bu girişimler başarısız oldu. Sonunda ineği hormonal olarak süt üretmeye teşvik ettiler.

Araştırmacılar 21 günlük laktasyona izin verdikten sonra sonraki 30 gün boyunca sütü topladılar. Daha sonra sütte bulunan proteinleri değerlendirmek için özellikle Western blot ve kütle spektrometrisi olmak üzere testler yaptılar. Sonuçları transgenik olmayan sütten elde edilenlerle karşılaştırdılar.

Analiz sonuçları, transgenik inekten değerlendirdikleri sütte proinsülin ve insülin buldu.

Illinois Urbana Üniversitesi Carl R. Woese Genomik Biyoloji Enstitüsü’nden biyoteknoloji ve gelişimsel biyoloji profesörü olan çalışma yazarı Dr. Matthew B. Wheeler, “İnek sütünde biyoaktif İnsan insülini üretmeyi başardık” dedi. -Şampanya, bize açıkladı.

“Amaç diyabet hastaları için ekonomik bir insülin kaynağı üretmekti. Bu inek sütünde hem proinsülin hem de insülin öncü formunu üretiyor.”

İnsülin üreten inekler üzerinde daha fazla araştırmaya ihtiyaç var

Bu bulguların sonuçları insülini daha kolay elde edilebilir hale getirebilir ve diyabet tedavilerini geliştirebilecek daha ileri araştırmalara kapı açabilir.

Ancak bu yeni çalışmanın bazı sınırlamaları var.

Birincisi, genetik modifikasyon sürecinin tamamı, etkili bir şekilde insülin üreten yalnızca bir inek üretti. Araştırmacılar ayrıca sütün yalnızca belirli bir bölümünü, yani çözünür proteinleri içeren kısmını analiz etti. Araştırmacıların ayrıca hangi enzimlerin proinsülini insüline dönüştürmeye yardımcı olduğunu açıklığa kavuşturması gerekiyor, böylece gelecekteki araştırmalar da bunu araştırabilir.

Dr. Splenser, “Bu çalışmanın en büyük sınırlaması, ineklerin insülin üretmesi için emzirmenin gerekli olması ve transgenik hayvanların genellikle doğal veya yapay yollarla hamile kalmakta zorluk çekmesiydi” dedi.

“Araştırmacılar inekleri hormonal olarak emzirmeye teşvik etmek zorunda kaldı, bu da az miktarda insülin içeren süt üretilmesine yol açtı. Her ne kadar yazarlar Western blot ve kütle spektroskopisi kullanarak inek sütünde proinsülin ve insülin işaretleri tespit etseler de, ineklerde üretilen insülinin gerçekten fizyolojik olarak in-vitro veya in-vivo olarak aktif olup olmadığını kanıtlayamadılar” diye ekledi Dr. Splenser.

Transgenik hayvanlara ilişkin etik hususlar

Bazı uzmanlar, insülin üretmek için genetiği değiştirilmiş hayvanlara güvenmenin gerekli olmayabileceğini söylüyor.

Houston’daki Memorial Hermann’da endokrinolog olan Dr. Andres Splenser, “1970’lerin sonlarından bu yana, biyosentetik ‘insan insülini’ esas olarak E.coli ve mayadan üretiliyor” dedi.

“Bu insülin üretme yöntemi daha insani ve embriyoların veya transgenik hayvanların kullanılmasını gerektirmiyor.”

Araştırmacılar transgenik inek üretmeye ilişkin etik kaygılar ile ilgili güvenlik kaygılarını dengelemelidir. Genetiği değiştirilmiş hayvanların insan farmakolojisi için kullanılmasının potansiyel riskleri tam olarak anlaşılmamıştır.

Dr. Wheeler iyimserdi ancak bu araştırmanın hala kat etmesi gereken uzun bir yol olduğunu belirtti:

“Bir gün sütü insan hastalar için kritik tıbbi protein kaynağı olarak kullanabiliriz ve hatta belki diyabet hastalarına enjeksiyon olmadan insülin sağlamanın bir yolunu geliştirebiliriz. Ancak buna birkaç yıl kaldı. Bu, yayınlanan konsept çalışmasının bir kanıtıdır. Daha fazla hayvan üretip üretebilecekleri insülin miktarını ve bu insülinin diyabet tedavisindeki etkinliğini belirlememiz gerekiyor.”