Рекомбинантный человеческий инсулин является промышленным видом гормона, который используется для лечения пациентов, страдающих сахарным диабетом. Инсулин, который обычно производится в поджелудочной железе, регулирует уровень сахара в крови. Он действует, позволяя сахару в крови проникать в клетки организма и таким образом клетки могут использовать его для получения энергии. Если пациент страдает сахарным диабетом и не может вырабатывать инсулин, уровень сахара в крови повышается, что может привести к серьезным проблемам со здоровьем. Для поддержания постоянного уровня сахара в крови инсулин необходимо вводить ежедневно. Инсулин можно извлекать из организма свиней или коров, и очищать для применения людьми.
Бычий инсулин отличается от человеческого на три аминокислоты, в то время как свиной инсулин отличается от человеческого инсулина только на одну аминокислоту.
У некоторых пациентов с сахарным диабетом может развиться аллергическая реакция на животный инсулин, если организм распознает его как инородный. Рекомбинантный человеческий инсулин получают в лаборатории, он идентичен гормону, вырабатываемому естественным образом и, как правило, не вызывает аллергических реакций. Технология рекомбинантной дезоксирибонуклеиновой кислоты (ДНК) позволила исследователям перейти от использования животного инсулина и разработать методику для создания рекомбинантного человеческого инсулина.
Инсулин состоит из двух цепей аминокислот, которые связаны вместе и образуют небольшую молекулу белка.
Рекомбинантный человеческий инсулин синтезируется с помощью внедрения ДНК из каждой цепи инсулина отдельно в ДНК ослабленных неинфекционных штаммов бактерий Escherichia Coli — более известный как E.coli. Затем бактерии проходят много циклов деления клеток и могут производить много копий каждой цепи инсулина. Индивидуальные цепи молекулы инсулина извлекают из бактерий и очищают. Две цепи, которые составляют полную молекулу инсулина, затем перемешивают и оставляют для связывания друг с другом.
Рекомбинантный человеческий инсулин можно культивировать и в клетках дрожжей. Клетки дрожжей могут выделять полную молекулу инсулина, содержащую обе цепи уже связанные друг с другом. Такое производство лучше по сравнению с E.coli, так как минует дополнительный шаг смешения двух цепей вместе.
После того как рекомбинантная молекула человеческого инсулина была очищена, для улучшения функции молекулы можно провести другие структурные изменения. Замещение одной аминокислоты в определенной позиции в молекуле может привести к производству инсулина либо быстрого действия, либо длительного действия. Это аналоги инсулина, и они могут действовать в течение различных промежутков времени в организме, что помогает врачу назначить индивидуальное лечение, подходящее пациенту.
Источник: wisegeek.com