Ανατροπή στα δυσοίωνα σενάρια για σημαντικές ελλείψεις σε ινσουλίνη έως το 2030 θα μπορούσαν να δώσουν γενετικώς τροποποιημένα βοοειδή, σύμφωνα με τα ελπιδοφόρα αποτελέσματα ερευνητών από τα Πανεπιστήμια Urbana-Champaign στο Ιλινόι (ΗΠΑ) και του Σάο Πάολο (Βραζιλία) και την καφέ διαγονιδιακή τους αγελάδα, την πρώτη παγκοσμίως με παραγωγή ινσουλίνης στο γάλα της.

«Η Μητέρα Φύση σχεδίασε τον μαζικό (ή μαστικό) αδένα ως ένα πολύ αποτελεσματικό εργοστάσιο παραγωγής πρωτεϊνών. Μπορούμε να εκμεταλλευτούμε αυτό το σύστημα για να παράγουμε μια πρωτεΐνη ικανή να βοηθήσει εκατοντάδες εκατομμύρια ανθρώπους παγκοσμίως»  εξήγησε ο επικεφαλής της μελέτης Matt Wheeler, καθηγητής στο Τμήμα Ζωικών Επιστημών του Πανεπιστήμιο Urbana-Champaign.

Η επιστημονική ομάδα περιέγραψε την πειραματική διαδικασία σε δημοσίευσή τους στο Biotechnology Journal.

Ανθρώπινο DNA σε κύτταρα αγελάδας

Η διαγονιδιακή αγελάδα ήταν αποτέλεσμα της εισαγωγής στον πυρήνα των κυττάρων ενός τμήματος ανθρώπινου DNA με πληροφορίες για την κωδικοποίηση του πρόδρομου μορίου ινσουλίνης προϊνσουλίνη, σε 10 έμβρυα αγελάδας. Με τη βοήθεια της γενετικής μηχανικής -τεχνική συνυφασμένη με την παρασκευή ινσουλίνης σήμερα- το ανθρώπινο DNA στόχευσε αποκλειστικά στον μαζικό ιστό για την έκφραση των γενετικών πληροφοριών και την πρωτεϊνοσύνθεση.

Οι ερευνητές εμφύτευσαν τα γενετικώς τροποποιημένα έμβρυα στις μήτρες κανονικών αγελάδων στη Βραζιλία, πετυχαίνοντας μέσω της διαδικασίας τη γέννηση ενός διαγονιδιακού μόσχου. Όταν το μοσχαράκι ωρίμασε, οι επιστήμονες επιχείρησαν την τεχνητή γονιμοποίησή του χωρίς αποτέλεσμα, οπότε χρησιμοποίησαν ορμόνες για να προκαλέσουν γαλουχία.

Αν και η γαλακτοφορία ήταν μικρότερη συγκριτικά με αυτή που έπεται του τοκετού, στο γάλα δεν ανιχνεύθηκε μόνο ανθρώπινη προϊνσουλίνη αλλά και ινσουλίνη, κάτι που ξάφνιασε τους επιστήμονες. «Στόχος μας ήταν να παρασκευάσουμε προϊνσουλίνη, να την μετατρέψουμε σε ινσουλίνη και να συνεχίσουμε από εκεί. Η αγελάδα ουσιαστικά έκανε μόνη της την επεξεργασία… Ο μαζικός αδένας είναι κάτι μαγικό» σχολίασε ο Δρ Wheeler.

Σχεδόν 1,5 δις μονάδες ινσουλίνης

Οι ερευνητές δεν μπορούν να έχουν σαφή εικόνα για την παραγωγή ινσουλίνης, αφενός γιατί η ινσουλίνη και η προϊνσουλίνη θα πρέπει να υποβληθούν σε επεξεργασία έως την ανθρώπινη χρήση, αφετέρου γιατί η παραγωγή γάλακτος έγινε μέσω χορήγησης ορμονών και απέφερε λίγα γραμμάρια ανά λίτρο γάλακτος.

Οι πρόχειροι υπολογισμοί του Δρ Wheeler εντούτοις δίνουν ελπίδα· αν μια αγελάδα μπορούσε να παραγάγει 1 γραμμάριο ινσουλίνης ανά λίτρο γάλακτος και μια τυπική αγελάδα Χολστάιν παράγει 40 έως 50 λίτρα την ημέρα, προκύπτει πολλή ινσουλίνη. Μια τυπική μονάδα ινσουλίνης ισούται με 0,0347 χιλιοστόγραμμα. «Αυτό σημαίνει ότι κάθε γραμμάριο ισοδυναμεί με 28.818 μονάδες ινσουλίνης. Οι αγελάδες Χολστάιν μπορούν να παράγουν 50 λίτρα την ημέρα. Μπορείτε να κάνετε τις πράξεις» δήλωσε.

Η κλωνοποίηση της αγελάδας αποτελεί επόμενο στόχο, με τη γαλακτοφορία κατόπιν εγκυμοσύνης ιδανικά για να εξασφαλίζεται μεγαλύτερη παραγωγή γάλακτος. Το τελικό σχέδιο των ερευνητών περιλαμβάνει το ζευγάρωμα και αναπαραγωγή διαγονιδιακών βοοειδών, ώστε αυτά τα γενετικώς τροποποιημένα κοπάδια να ξεπεράσουν τα σημερινά επίπεδα παραγωγής ινσουλίνης, χωρίς την ανάγκη σε εγκαταστάσεις και τεχνολογίας που απαιτεί η μέθοδος παρασκευής της ορμόνης σήμερα.

Οι ερευνητές σημείωσαν ότι θα χρειαστούν περισσότερες δοκιμές, ένα σύστημα επεξεργασίας και έγκριση από τον αμερικανικό Οργανισμό Τροφίμων και Φαρμάκων (FDA) για να τεθεί σε εφαρμογή το σχέδιο. Ωστόσο, η ινσουλίνη από διαγονιδιακές αγελάδες θα μπορούσε καλύψει μεγάλο μέρος της ζήτησης.

Διαβάστε επίσης:

Ο χειμωνιάτικος καρπός που προστατεύει την καρδιά, ρυθμίζει το σάκχαρο και βοηθά στην απώλεια βάρους

Πόσο υγιής είναι ο μεταβολισμός σας; Στα όρια του διαβήτη ο ένας στους πέντε

Διαβήτης: Η ενδοσκοπική μέθοδος που μπορεί να απαλλάξει τους πάσχοντες από την ινσουλίνη