Transgénny dobytok môže jedného dňa zachrániť diabetikov.
V budúcnosti vedci plánujú zostaviť stádo kráv a býkov určených len na tvorbu inzulínu. Zdroj: iStockphoto.com
Vedci odchovali prvú kravu na svete, ktorá dokáže vo svojom mlieku produkovať ľudský inzulín. Zviera je transgénne, to znamená, že DNA z iného druhu, v tomto prípade človeka, bola doňho vnesená pomocou genetického inžinierstva. Nová technika využíva špeciálne faktory, ktoré pôsobia v mliečnych žľazách. Hoci je výskum ešte v plienkach, vedci dúfajú, že ich prelomový objav by mohol otvoriť dvere udržateľnej produkcii a pomôcť vyriešiť svetové problémy so zásobami inzulínu.
„Matka príroda nadizajnovala mliečnu žľazu ako továreň na výrobu bielkovín naozaj veľmi efektívne. Ako vedci môžeme využiť tento systém a pomôcť tak stovkám miliónov ľudí na celom svete,“ opísal jeden z autorov štúdie úspech publikovaný v časopise Biotechnology Journal.
Podľa Svetovej zdravotníckej organizácie má cukrovku asi 422 miliónov ľudí na celom svete. Ku koncu roka 2022 bolo podľa štatistík, zverejnených Národným centrom zdravotníckych informácií (NCZI), v dispenzárnej starostlivosti diabetologických ambulancií 349 595 pacientov sledovaných pre niektorý typ diabetu mellitus (v prepočte išlo zhruba o 6 440 prípadov na 100 000 obyvateľov).
Transgénna krava. Zdroj: University of Illinois Urbana-Champaign.
Ako to funguje?
Odborníci z Brazílie vložili segment ľudskej DNA kódujúci proinzulín (proteínový prekurzor aktívnej formy inzulínu) do bunkových jadier 10 embryí kráv. Tie boli implantované do maternice normálnych kráv. Z celého procesu vzišlo jedno transgénne teľa.
Vďaka novodobej technológii genetického inžinierstva bola ľudská DNA použitá na proces expresie, pri ktorom sa génové sekvencie čítajú a prekladajú do výsledných bielkovín iba v tkanive prsníka. To znamená, že v krvi alebo v tkanivách kráv necirkuloval žiaden ľudský inzulín.
Keď krava dosiahla vhodný vek, tím sa pokúšal kravu inseminovať klasickým spôsobom umelého oplodnenia, no neúspešne. Namiesto toho jej pomocou hormónov stimulovali prvú laktáciu, a tak sa podarilo vytvoriť mlieko, aj keď v menšom množstve. Mlieko však obsahovalo ľudský proinzulín a prekvapujúco aj inzulín.
Mlieko vedcov prekvapilo
„Naším cieľom bolo vyrobiť proinzulín, z ktorého by sme potom dostali inzulín. No krava si ho v podstate spracovala sama do tejto čistej podoby. V mlieku sa vytvoril biologicky aktívny inzulín a proinzulín v pomere tri k jednej,“ spresnil jeden z autorov štúdie. Ich množstvo sa pohybovalo v pár gramoch na liter mlieka. Keďže mlieka sa vytvorilo menej, ako sa očakávalo, v dôsledku laktácie vyvolanej hormónmi, vedci nevedia presne povedať, koľko inzulínu by vzniklo pri typickej laktácii.
Bežná jednotka inzulínu je 0,034 7 miligramu, čo znamená, že každý gram je ekvivalentný 28 818 jednotkám inzulínu. Holsteinské plemeno kráv, ktoré pochádza z Európy, dokáže za deň vyprodukovať až 50 litrov mlieka. Týmto spôsobom by sme vedeli získať obrovské množstvá inzulínu.
Vedci teraz plánujú kravu naklonovať a dúfajú, že v ďalšej generácii dosiahnu väčší úspech s umelým oplodnením a prirodzenou laktáciou. Zároveň plánujú vytvoriť transgénne býky, ktoré sa spária so samicami, a budú mať potomstvo, čím vytvoria celé stádo určené len na tento účel. Podľa vedcov by aj malé stádo mohlo konkurovať existujúcim metódam – transgénnym kvasinkám a baktériám – na výrobu inzulínu.
Zdroj: IFLScience, Sciencedaily, VND
(JM)
