Επιστήμονες δημιούργησαν μία γενετικά τροποποιημένη αγελάδα, η οποία μπορεί να παράγει πρωτεΐνες που απαιτούνται για την ανθρώπινη ινσουλίνη στο γάλα της. Οι επιστήμονες μέσα από αυτό το πείραμα ευελπιστούν ότι ένας μεγάλο αριθμός από τέτοιες αγελάδες θα μπορούσε ενδεχομένως να λύσει το πρόβλημα παροχής ινσουλίνης στον κόσμο.

Εάν μία τέτοια περίπτωση βοοειδών ήταν βιώσιμη - αν και αυτό το πλάνο φαντάζει προς το παρόν μακρινό - οι ερευνητές πιστεύουν ότι θα μπορούσε να ξεπεράσει τις τρέχουσες μεθόδους παραγωγής ινσουλίνης, οι οποίες βασίζονται σε γενετικά τροποποιημένη μαγιά και βακτήρια.

Η ινσουλίνη και ο ρόλος της στον διαβήτη ανακαλύφθηκε για πρώτη φορά το 1921 και για πολλά χρόνια οι διαβητικοί λάμβαναν θεραπεία με ινσουλίνη που προερχόταν από το πάγκρεας των βοοειδών και των χοίρων. Αλλά το 1978, η πρώτη «ανθρώπινη» ινσουλίνη παρήχθη χρησιμοποιώντας πρωτεΐνες από γενετικά τροποποιημένα βακτήρια E. coli, τα οποία, μαζί με παρόμοιες διαδικασίες που χρησιμοποιούν μαγιά αντί για βακτήρια, είναι η κύρια πηγή ιατρικής ινσουλίνης μέχρι σήμερα.

Για πρώτη φορά επετεύχθη παραγωγή «ανθρώπινης» ινσουλίνης σε γενετικά τροποποιημένο βοοειδές

Αν και η στροφή προς τις αγελάδες για την παροχή ανθρώπινης ινσουλίνης δεν είναι κάτι νέο, η νέα μελέτη είναι η πρώτη που επιτυγχάνει παραγωγή «ανθρώπινης» ινσουλίνης σε γενετικά τροποποιημένο βοοειδές.

Η ερευνητική ομάδα, με επικεφαλής τον επιστήμονα των ζώων Matt Wheeler από το Πανεπιστήμιο του Illinois Urbana-Champaign, εισήγαγε ένα συγκεκριμένο τμήμα ανθρώπινου DNA που κωδικοποιεί την προϊνσουλίνη (μια πρωτεΐνη που μετατρέπεται σε ινσουλίνη) στους κυτταρικούς πυρήνες 10 εμβρύων αγελάδας, τα οποία στη συνέχεια εισήχθησαν στις μήτρες κανονικών αγελάδων. Μόνο ένα από αυτά τα γενετικά τροποποιημένα έμβρυα εξελίχθηκε σε εγκυμοσύνη, οδηγώντας στη φυσική γέννηση ενός ζωντανού, διαγονιδιακού μοσχαριού.

Όταν το ζώο έφτασε στην κατάλληλη ηλικία, η ομάδα προσπάθησε να αφήσει έγκυο τη γενετικά τροποποιημένη αγελάδα, χρησιμοποιώντας είτε τεχνητή γονιμοποίηση, είτε εξωσωματική γονιμοποίηση, ή δοκιμάζοντας ακόμη και τον φυσικό τρόπο. Καμία προσπάθεια δεν στέφθηκε με επιτυχία.

Ωστόσο, η ομάδα διευκρίνισε ότι αυτό μπορεί να έχει να κάνει περισσότερο με το πώς δημιουργήθηκε το έμβρυο παρά με το γεγονός ότι ήταν γενετικά τροποποιημένο.

Η αγελάδα έβγαλε γάλα μέσω ορμονικής επαγωγής

Τελικά, οι ερευνητές κατάφεραν να κάνουν την αγελάδα να παράξει γάλα μέσω ορμονικής επαγωγής, χρησιμοποιώντας μια άγνωστη μέθοδο που αποδίδεται στον τεχνολόγο αναπαραγωγής ζώων Pietro Baruselli από το Πανεπιστήμιο του Σάο Πάολο. Η αγελάδα δεν είχε τόσο πολύ γάλα όσο θα είχε κατά τη διάρκεια μιας εγκυμοσύνης, αλλά έστω αυτό το λίγο γάλα που παρήγαγε σε διάστημα ενός μήνα εξετάστηκε για να αναζητηθούν συγκεκριμένες πρωτεΐνες, χρησιμοποιώντας western blotting και φασματομετρία μάζας.

Όπως διαπιστώθηκε, προέκυχαν δύο ζώνες με παρόμοια μοριακή μάζα με την ανθρώπινη προϊνσουλίνη και την ινσουλίνη, που δεν υπήρχαν στο γάλα μη διαγονιδιακών αγελάδων. Η φασματομετρία μάζας έδειξε την παρουσία του C-πεπτιδίου που αφαιρείται από την ανθρώπινη προϊνσουλίνη κατά τη διαδικασία δημιουργίας ινσουλίνης, γεγονός που υποδηλώνει ότι τα ένζυμα στο αγελαδινό γάλα μπορεί να έχουν μετατρέψει την «ανθρώπινη» προϊνσουλίνη σε ινσουλίνη.

«Ο στόχος μας ήταν να φτιάξουμε προϊνσουλίνη, και να την καθαρίσουμε σε ινσουλίνη. Αλλά η αγελάδα βασικά την επεξεργάστηκε μόνη της. Παράγει περίπου τρεις προς μία δόσεις βιολογικά ενεργής ινσουλίνης σε προϊνσουλίνη», είπε ο Wheeler.