Зі зростанням у світі кількості людей із діабетом зростає і попит на інсулін для пацієнтів, покрити який можуть генетично змінені корови, що виробляють молоко з інсуліном, показали науковці. Для цього ембріонам корів ввели у клітини ген, що відповідає за вироблення людського варіанту сполуки. Поки що така корова існує лише в одному екземплярі, але вчені сподіваються, що у майбутньому їх стане більше і вони допоможуть спростити вироблення інсуліну. Дослідження опублікували у Biotechnology Journal.
ГМО-корова, яка виробляє молоко з інсуліном. Paulo S. Monzani et al. / Biotechnology Journal, 2024
👋 Слідкуйте за наукою разом з нами — підписуйтеся на наш телеграм та інстаграм, буде цікаво!
Чому вдалися до модифікації корів заради інсуліну?
На цукровий діабет вже хворіє принаймні 540 мільйонів людей у всьому світі, а до 2050 року ця кількість більш ніж подвоїться. Велика частина з цих пацієнтів потребує введення доз інсуліну зовні. Зараз його дістають головно завдяки генетично модифікованим бактеріям, у геном яких ввели ген людського інсуліну. Вироблену ними речовину збирають та очищують, щоб створити ліки. Однак постає питання, чи у такий спосіб можливо буде покрити потребу населення в інсуліні, зважаючи на її зростання.
Науковці побачили потенціал збільшити виробництво інсуліну за допомогою корів. Молочні залози ссавців є чудовим природним засобом для ефективного вироблення білка, яким є й інсулін, тож саме цим вони спробували скористатися.
Як вдалося збагатити молоко інсуліном?
Дослідники ввели ген людського попередника інсуліну, проінсуліну, у геном 10 ембріонів молочних корів, внесених відтак у матку самок для виношування. У результаті народилася всього одна корова, однак тести показали, що в ній успішно збереглася людська ДНК. Тварина не одразу почала давати людський інсулін, оскільки модифікації робили таким чином, щоб ген працював лише у клітинах молочних залоз. Цим вони убезпечили тварину від циркуляції у її крові людського білка, та збільшили його концентрацію у цільових тканинах.
Коли модифікована корова стала статево зрілою, науковці простимулювали у неї вироблення молока, ввівши їй гормони лактації. Через неприродну лактацію молока вона виробила менше, ніж могла б, але у ньому виявили інсулін.
Що це змінить?
Інсулін у молоці генномодифікованої корови виявили в концентрації кількох грамів на літр. Якщо тварина вироблятиме по 40-50 літрів молока на добу, як це властиво її породі, то це величезна кількість інсуліну. Одна міжнародна одиниця інсуліну складає 0,0347 міліграмів, отже в одному грамі міститься 28 818 одиниць. Для порівняння, люди з діабетом за добу використовують у середньому лише 35 міжнародних одиниць. Науковці зазначають, що відносно невелике стадо зі 100 таких ГМО-корів могло б забезпечити інсулін для всього США, а великі стада могли б покрити потребу світу в інсуліні за рік.
Далі вчені прагнуть клонувати корову та створити модифікованих биків, щоб їхнє потомство могло дати повноцінне стадо, що виробляє інсулін. Також слід буде розробити процедуру добування та очищення інсуліну з молока.
- Крім як вводити інсулін ззовні, вчені шукають способи сприяти посиленому його виробленню в самому організмі. І в дослідах на генетично модифікованих мишах вони з'ясували, що вироблення інсуліну може стимулювати навіть музика, особливо пісня «We Will Rock You» гурту Queen.