Diyabet hastalarının büyük bir çoğunluğu sağlıklı yaşamak amaçlı insülin kullanmaktadır. İnsüline erişim dünya genelinde zor ve maliyetlidir. Ayrıca insülini doğru kullanmak da ayrı bir zorluk olarak karşımıza çıkmaktadır.
Bu sorunlara çözüm olarak araştırmacılar inek sütünden insülin üretmeye çalışıyorlar.
Brezilya’nın güneyinden gelen mütevazi kahverengi bir sığır, sütünde insan insülini üretebilen ilk transgenik inek olarak tarihe geçti. Illinois Urbana-Champaign Üniversitesi ve São Paulo Üniversitesi’nden araştırmacıların öncülüğünde gerçekleştirilen bu proje, insülin üretiminde yeni bir çağın habercisi olabilir ve bir gün diyabetle yaşayan insanlar için ilaç kıtlığını ve yüksek maliyetleri ortadan kaldırabilir.
Projenin başındaki Matt Wheeler, “Doğa Ana, meme bezini gerçekten çok verimli bir şekilde protein üreten bir fabrika olarak tasarladı. Dünya çapında yüz milyonlarca insana yardımcı olabilecek bir protein üretmek için bu sistemden yararlanabiliriz” diyor. Matt Wheeler, U. of I. Tarım, Tüketici ve Çevre Bilimleri Fakültesi’nin (ACES) bir parçası olan Hayvan Bilimleri Bölümü’nde profesördür. Ayrıca Carle Illinois Tıp Fakültesi, Grainger Mühendislik Fakültesi, Veterinerlik Fakültesi, Beckman Enstitüsü ve Carl R. Woese Genomik Biyoloji Enstitüsü ile de bağlantılıdır.
Wheeler aynı zamanda, ek testler ve FDA onayından sonra ölçeklendirilebilecek bir kavram kanıtı başarısı olan insülin üreten ineğin gelişimini açıklayan yeni bir Biotechnology Journal çalışmasının da baş yazarıdır.
Wheeler’ın Brezilya’daki meslektaşları, insülinin aktif formunun protein öncüsü olan proinsülini kodlayan bir insan DNA segmentini 10 inek embriyosunun hücre çekirdeğine yerleştirdi. Bunlar Brezilya’daki normal ineklerin rahimlerine yerleştirildi ve bir transgenik buzağı doğdu. Güncellenen genetik mühendisliği teknolojisi sayesinde, insan DNA’sının sadece meme dokusunda ifade edilmesi (gen dizilerinin okunup protein ürünlerine çevrilmesi süreci) hedeflendi.
Wheeler, “Eskiden sadece DNA’yı yerleştirir ve istediğiniz yerde ifade edilmesini umardık,” diyor. Ek olarak bugünlerde çok daha stratejik ve hedefe yönelik olduğunu belirterek, meme dokusuna özgü bir DNA yapısı kullanmanın, ineğin kanında veya diğer dokularında dolaşan insan insülini olmadığı anlamına geldiğini ifade ediyor. Bu süreçte meme bezinin büyük miktarlarda protein üretme kapasitesinden de yararlanılıyor.
İnek olgunluğa ulaştığında, ekip standart suni tohumlama tekniklerini kullanarak onu hamile bırakma girişimleri başarısız oldu. Bunun yerine, hormon kullanarak ilk laktasyonunu teşvik ettiler. Laktasyon süt verdi, ancak başarılı bir hamilelikten sonra oluşacak miktardan daha azdı. Yine de sütte insan proinsülini ve şaşırtıcı bir şekilde insülin tespit edilebildiler.
Amaçlarının proinsülin yapmak, sonrasında onu insüline saflaştırmak ve oradan devam etmek olduğunu belirtiliyor. Ancak inek temelde bunu kendisinin yapabildiğini yani biyolojik olarak aktif insülini proinsüline yaklaşık üçe bir oranında dönüştürebildiğini fark edince şaşırmışlar.
Meme bezi sihirli bir şey…
Kullanım için ekstrakte edilmesi ve saflaştırılması gereken insülin ve proinsülin, sütte litre başına birkaç gram olarak ifade edildi. Ancak laktasyon hormonal olarak tetiklendiğinden ve süt hacmi beklenenden daha küçük olduğundan, ekip tipik bir laktasyonda ne kadar insülin yapılacağını tam olarak söyleyemiyor.
Wheeler, bir inek litre başına 1 gram insülin yapabiliyorsa ve tipik bir Holstein günde 40 ila 50 litre yapıyorsa, bunun çok fazla insülin anlamına geldiğini söylüyor. Özellikle de tipik insülin birimi 0,0347 miligrama eşit olduğu için.
Wheeler, “Bu da her bir gramın 28.818 ünite insüline eşdeğer olduğu anlamına geliyor” dedi. “Ve bu sadece bir litre; Holsteinlar günde 50 litre üretebilir. Hesabı siz yapın.” diyerek potansiyelin altını çiziyor.
Ekip ineği yeniden klonlamayı planlıyor ve bir sonraki nesilde gebelik ve tam laktasyon döngülerinde daha büyük başarı elde edecekleri konusunda iyimserler. Sonunda, dişilerle çiftleşecek transgenik boğalar yaratmayı ve amaca yönelik bir sürü kurmak için kullanılabilecek transgenik yavrular oluşturmayı umuyorlar. Wheeler, küçük bir sürünün bile insülin üretmek için mevcut yöntemleri (transgenik maya ve bakteriler) hızla geride bırakabileceğini ve bunu son derece teknik tesisler veya altyapı oluşturmak zorunda kalmadan yapabileceğini belirtiyor.
Wheeler, “Sütte insülin üretmek için sığırlar için özel, yüksek sağlık statüsüne sahip tesislere ihtiyacınız olacaktır, ancak bu, köklü süt endüstrimiz için çok sıra dışı bir şey değil” diyor.
Transgenik ineklerin dünyadaki şeker hastalarına insülin sağlayabilmesi için FDA onayının yanı sıra insülin ürünlerini toplamak ve saflaştırmak için etkili bir sisteme ihtiyaç duyulacağından ve o günün geleceğinden emin.
Bu proje hayata geçtiğinde küçük bir mandıraya eşdeğer 100 başlık bir sürünün ülke için gereken tüm insülini üretebilir ve daha büyük bir sürü de tüm dünyanın ihtiyacını karşılayabilir.
Simbians Spaces alanında daha iyi olmanızı sağlayacak özel içeriklerimize ulaşın.
Kaynaklar
https://aces.illinois.edu/news/milk-rescue-diabetics-illinois-project-creates-first-insulin-producing-cow Erişim Tarihi: 17.03.2024
