Krowy poddane manipulacji genetycznej produkują insulinę dla diabetyków
Dzięki nowym metodom manipulacji genetycznych biotechnolodzy stworzyli krowy, które wytwarzają w mleku insulinę. Nowa metoda produkcji hormonu może pomóc milionom diabetyków na całym świecie.
.Dokonanie zespołu z Uniwersytetu Illinois w Urbanie i Champaign (USA) oraz Uniwersytetu w Sao Paulo (Brazylia) może w niedalekiej przyszłości zrewolucjonizować dostęp osób chorych na cukrzycę do insuliny. Badaczom udało się wzbudzić produkcję tego hormonu w gruczołach mlecznych krów.
„Matka natura zaprojektowała gruczoły mlekowe jako prawdziwą fabrykę produkującą białka. Możemy ten system wykorzystać do wytwarzania białka, które pomoże setkom milionów ludzi na całym świecie” – twierdzi prof. Matt Wheeler, autor pracy opublikowanej w piśmie „Biotechnology Journal”.
Insulina krowiej produkcji
.Do dziesięciu krowich embrionów badacze wprowadzili fragment DNA kodujący proinsulinę – cząsteczkę, z której powstaje później insulina. Nowoczesne metody inżynierii genetycznej pozwoliły tak precyzyjnie umieścić nowe DNA w komórkach, że aktywuje się ono właśnie w gruczołach mlekowych zwierząt.
Docelowo udało im się wyhodować jedną zmienioną transgeniczną krowę rasy holstein.
„Dawniej po prostu wprowadzało się DNA do komórek z nadzieją, że będzie aktywne tam, gdzie sobie tego życzyliśmy. Teraz możemy to robić dużo bardziej strategicznie. Tworząc konstrukt DNA specyficzny dla tkanki gruczołów mlekowych sprawiliśmy, że nie ma ludzkiej insuliny we krwi czy innych tkankach krowy. Jednocześnie korzystamy ze zdolności gruczołów do produkowania dużych ilości białek” – tłumaczy biotechnolog.
Po nieudanej próbie doprowadzenia do ciąży, badacze wywołali u krowy laktację z pomocą hormonów. Choć w takim przypadku ilość mleka jest mniejsza – to wykryli w nim proinsulinę, a także, co ich zaskoczyło – insulinę, w ilości kilku gramów na litr.
Nawet 1 gram insuliny na litr oznaczałby ogromne ilości hormonu, ponieważ jedno zwierzę daje od 40 do 50 l mleka dziennie. Tymczasem pojedyncza typowa dawka insuliny dla człowieka to 0,0347 miligrama – tłumaczą naukowcy.
„Oznacza to, że każdy gram wystarczy na 28818 dawek insuliny” – podkreśla prof. Wheeler.
Plany na przyszłość
.Badacze chcą teraz transgeniczną krowę sklonować. Mają też nadzieję na sukces w uzyskiwaniu ciąż i produkcji większej ilości mleka. Chcą też uzyskać transgeniczne byki, dzięki czemu mogłyby zaistnieć kolejne pokolenia produkujących insulinę zwierząt.
Badacze zapewniają, że nawet małe stado przewyższy wydajnością obecnie stosowane metody, takie jak wykorzystanie transgenicznych drożdży czy bakterii. Nie będą też potrzebne tak skomplikowane zakłady biotechnologiczne. Krowom wystarczy zapewnić podobne warunki do tych, jakie wymagane są w typowej produkcji mleczarskiej. Potrzebny będzie naturalnie system do zbierania i oczyszczania insuliny.
„Widzę przyszłość, w której stado z setką krów, czyli podobne do typowego stada mlecznego w Illinois czy Wisconsin, będzie produkowało insulinę potrzebną dla całego kraju. A większe stado mogłoby zaspokoić cały świat na cały rok” – mówi prof. Wheeler.
Badania naukowe zmieniają świat
.„Najbardziej ambitne europejskie projekty badawcze realizowano w trzech dużych obszarach nauki: naukach o życiu, naukach ścisłych i technicznych oraz naukach społecznych i humanistycznych” – pisze na łamach „Wszystko co Najważniejsze” prof. Andrzej JAJSZCZYK.„Trudno jest przecenić rolę badań naukowych w tym, co osiągnęła nasza cywilizacja. Wyniki pracy naukowców spowodowały, że żyjemy dziś znacznie dłużej niż jeszcze sto lat temu, głód stał się udziałem wyłącznie osób mieszkających w krajach upadłych i nękanych wojnami, podróże po całym świecie są już dostępne prawie dla każdego, przynajmniej w krajach bogatszych, a tania łączność zmieniła życie miliardów ludzi, nawet w najbiedniejszych zakątkach naszego globu.”
„W obszarze nauk ścisłych i technicznych najwięcej badań w ostatnich latach prowadzi się w dyscyplinach inżynierii materiałowej i nauki o materiałach. Ich praktyczny potencjał nie podlega dyskusji. Następne dyscypliny w kolejności finansowania przez ERC to chemia fizyczna, fizyka materii skondensowanej i ciała stałego, elektronika i fotonika, a także chemia organiczna. Po nich następują informatyka i kryptologia, oddziaływania fundamentalne, w tym oddziaływania grawitacyjne czy elektromagnetyczne. Listę najpopularniejszych badawczo dyscyplin zamyka fizyka kwantowa. Warto przy tym pamiętać, że wspomniana kolejność nie wynika z jakichkolwiek priorytetów czy preferencji ERC, lecz jedynie z pojawiania się najbardziej interesujących pomysłów badawczych zgłaszanych przez samych naukowców.”„Niestety, coś, co wielu nazywa postępem, ma też swoje ciemne strony. I jakkolwiek wyniki badań naukowych bywają używane także w złej wierze bądź ich niewłaściwe czy po prostu nierozumne zastosowanie prowadzi do opłakanych skutków, to nikt przy zdrowych zmysłach nie kwestionuje konieczności dalszego prowadzenia badań, chociażby po to, by walczyć ze wspomnianymi skutkami.”
„Ważne jest także to, że w obszarze nauk ścisłych i technicznych obserwujemy w ostatnich latach znaczący postęp w opracowywaniu nowych metod badawczych. Obejmują one m.in. eksperymentalne metody skoncentrowane na modelach klimatycznych, modelowanie obliczeniowe, w tym symulacje związane z sieciami neuronowymi. Intensywnie rozwija się także metody matematyczne związane z teorią pola i algorytmami, a w obszarze chemii – nowe metody syntezy organicznej i katalizy.”
PAP/Marek Matacz/Wszystko co Najważniejsze/JT
