Θα μπορούσε το αγελαδινό γάλα να αποτελέσει τη νέα θεραπεία για τον διαβήτη; Ερευνητές τροποποίησαν γενετικά μια αγελάδα στη Βραζιλία ώστε να παράγει ανθρώπινη ινσουλίνη στο γάλα της, οδηγώντας σε μια σημαντική ανακάλυψη στην έρευνα για τη θεραπεία του διαβήτη.
Το καινοτόμο επίτευγμα θα μπορούσε να οδηγήσει σε πιο προσιτή και οικονομικά προσιτή θεραπεία του διαβήτη και ενδεχομένως να βοηθήσει στην ανακούφιση από προβλήματα έλλειψης ινσουλίνης, καθώς και οικονομικών επιβαρύνσεων που σχετίζονται με τη θεραπεία.
«Η Μητέρα Φύση σχεδίασε τον μαστικό αδένα ως εργοστάσιο για την παραγωγή πραγματικής, πολύ αποτελεσματικής πρωτεΐνης. Μπορούμε να εκμεταλλευτούμε αυτό το σύστημα για να παράγουμε μια πρωτεΐνη που μπορεί να βοηθήσει εκατομμύρια ανθρώπους σε όλο τον κόσμο», δήλωσε ο επικεφαλής συγγραφέας της μελέτης Matt Wheeler, καθηγητής στο Τμήμα Επιστημών των Ζώων στο Πανεπιστήμιο του Illinois.
Πώς διεξήχθη η μελέτη
Η μελέτη, που δημοσιεύτηκε στο Biotechnology Journal, χρησιμοποίησε τεχνικές γενετικής μηχανικής για να ενσωματώσει ένα τμήμα ανθρώπινου DNA που παράγει προϊνσουλίνη σε έμβρυα καφέ αγελάδων.
Ερευνητές από το Πανεπιστήμιο του Illinois Urbana-Champaign και το Universidade de São Paulo διασφάλισαν ότι ο ανθρώπινος πρόδρομος της ινσουλίνης θα ήταν ενεργός μόνο στους μαστικούς ιστούς των αγελάδων, εμποδίζοντας οποιαδήποτε ποσότητα ινσουλίνης να εισέλθει στην κυκλοφορία του αίματος αλλά να παραχθεί αποκλειστικά στο γάλα της.
«Τα παλιά χρόνια, απλά στοχεύαμε το DNA και ελπίζαμε ότι θα εκφραστεί εκεί που θέλαμε. Πλέον, μπορούμε να δράσουμε πολύ πιο στρατηγικά και στοχευμένα. Η χρήση μιας δομής DNA που είναι ειδική για τον μαστικό ιστό σημαίνει ότι δεν κυκλοφορεί ανθρώπινη ινσουλίνη στο αίμα ή σε άλλους ιστούς της αγελάδας. Εκμεταλλεύεται επίσης τις δυνατότητες του μαστικού αδένα να παράγει μεγάλες ποσότητες πρωτεΐνης», εξήγησε ο Δρ. Wheeler.
Αφού η γενετικά τροποποιημένη αγελάδα έφτασε στο στάδιο της ωριμότητας, το γάλα που παρήγαγε περιείχε τόσο προϊνσουλίνη όσο και ινσουλίνη -μια «μαγική» ανακάλυψη καθώς οι ερευνητές περίμεναν η αγελάδα να παράγει μόνο προϊνσουλίνη και στη συνέχεια η προϊνσουλίνη να «καθαριστεί» εξωτερικά σε ινσουλίνη. Ωστόσο, οι μαστικοί αδένες επεξεργάζονται από μόνοι τους την προϊνσουλίνη σε ενεργή ινσουλίνη.
«Ο στόχος μας ήταν να φτιάξουμε προϊνσουλίνη, να την καθαρίσουμε σε ινσουλίνη και να συνεχίσουμε από εκεί. Αλλά η αγελάδα την επεξεργάστηκε μόνη της. Παράγει περίπου 3 προς 1 βιολογικά ενεργή ινσουλίνη σε προϊνσουλίνη. Ο μαστικός αδένας είναι ένα μαγικό πράγμα», είπε ο Δρ. Wheeler.
Η τεχνική θα μπορούσε να καλύψει τις παγκόσμιες ανάγκες σε ινσουλίνη μέσα σε ένα χρόνο
Ενώ οι ερευνητές δεν μπορούν να πουν με ακρίβεια πόση ινσουλίνη θα παραγόταν σε μια τυπική γαλουχία, ο Δρ. Wheeler εξήγησε ότι αν μια αγελάδα μπορούσε να παράγει ένα γραμμάριο ινσουλίνης ανά λίτρο γάλακτος –τη στιγμή που μια αγελάδα παράγει 40 έως 50 λίτρα την ημέρα- πρόκειται για αξιοσημείωτη ποσότητα ινσουλίνης -ειδικά εάν η τυπική μονάδα ινσουλίνης είναι μόλις 0,0347 χιλιοστόγραμμα.
«Αυτό σημαίνει ότι κάθε γραμμάριο ισοδυναμεί με 28.818 μονάδες ινσουλίνης. Και αυτό είναι μόνο ένα λίτρο. Τα Holstein μπορούν να παράγουν 50 λίτρα την ημέρα. Τα μαθηματικά είναι ξεκάθαρα», υπογράμμισε ο επιστήμονας.
Οι ερευνητές ελπίζουν να συνεχίσουν να βελτιώνουν την τεχνική τους μέσω της επανακλωνοποίησης και της βελτιστοποίησης της διαδικασίας γαλουχίας, με στόχο να δημιουργήσουν ένα κοπάδι από αυτές τις διαγονιδιακές αγελάδες που θα μπορούσαν να ξεπεράσουν την τρέχουσα παραγωγή ινσουλίνης χωρίς την ανάγκη εγκαταστάσεων υψηλής τεχνολογίας.
«Σε ό,τι αφορά τη μαζική παραγωγή ινσουλίνης στο γάλα, θα χρειαστούμε εξειδικευμένες εγκαταστάσεις υψηλού επιπέδου υγείας για τα βοοειδή, αλλά δεν είναι κάτι το ασυνήθιστο για την καθιερωμένη γαλακτοκομική βιομηχανία», είπε ο Δρ. Wheeler.
«Θα μπορούσα να δω ένα μέλλον όπου ένα κοπάδι 100 αγελάδων, που ισοδυναμεί με ένα μικρό γαλακτοκομείο, θα μπορούσε να παράγει όλη την ινσουλίνη που χρειάζεται στις ΗΠΑ. Με ένα μεγαλύτερο κοπάδι, θα μπορούσαμε να καλύψουμε ολόκληρο τον κόσμο σε ένα χρόνο», κατέληξε ο ειδικός.