В Сан-Паулу, Бразилия, живет коричневая корова, не похожая ни на одну другую в мире. Это потому, что в его ДНК есть сегмент, кодирующий проинсулин, белок-предшественник естественного гормона, который необходим 8,4 миллионам граждан США для выживания. Это привело к получению человеческого инсулина из коровьего молока — трансгенного метода, который может изменить производство инсулина во всем мире.
Создание этого инновационного вида крупного рогатого скота стало результатом совместных усилий Университета Иллинойса в Урбане-Шампейне (UIUC) и Университета Сан-Паулу, и исследователи надеются, что коровы, вырабатывающие инсулин, смогут покончить с дефицитом инсулина и снизить стоимость лекарств во всем мире. Результаты исследования были опубликованы в журнале Biotechnology на прошлой неделе.
«Мать-природа создала молочную железу как фабрику для действительно эффективного производства белка», — сказал соавтор исследования и профессор UIUC Мэтт Уилер в заявлении для прессы. «Мы можем воспользоваться преимуществами этой системы для производства белка, который может помочь сотням миллионов людей по всему миру».
После введения ДНК, кодирующей проинсулин, в 10 эмбрионов коров, Уилер и его коллеги затем имплантировали эмбрионы нормальным коровам в Бразилии — из 10 эмбрионов получился только один трансгенный теленок. Команда также смогла целенаправленно воздействовать на ткани молочной железы, так что человеческий инсулин не циркулирует по всему кровотоку коровы, а содержится в определенной области.
Когда корова подросла, команда ученых безуспешно пыталась искусственно осеменить корову и вместо этого вызвать лактацию с помощью гормонов. При анализе полученного молока выяснилось, что в жидкости содержится не только необходимый проинсулин, который, как предполагал Уилер, будет использоваться для получения инсулина для людей, страдающих сахарным диабетом, но и сам инсулин.
«Нашей целью было получить проинсулин, переработать его в инсулин и так далее, но корова в основном перерабатывала его сама. Она производит примерно три к одному биологически активного инсулина в проинсулин», — сказал Уилер в заявлении для прессы. «Молочная железа — это волшебная вещь».
Этот процесс намного опережает обычный процесс создания инсулина, в котором участвуют трансгенные дрожжи и бактерии. По словам Уилера, если трансгенная корова вырабатывает один грамм инсулина на литр, то обычная молочная корова вырабатывает 40 или 50 литров инсулина в день, то это огромное количество инсулина, поскольку обычная единица составляет всего 0,0347 миллиграмма, или 28 818 единиц на грамм. Это означает, что потребности целой страны в инсулине могут быть удовлетворены всего за счет одной небольшой молочной фермы.
Однако эта корова является лишь подтверждением концепции, и такая операция также потребует одобрения трансгенных быков и Управления по контролю за продуктами и лекарствами (FDA), что может оказаться долгим и извилистым путем. Ранее в этом году британская компания объявила, что надеется, что ее устойчивые к болезням свиньи получат одобрение FDA в этом году, хотя впервые эти свиньи были созданы еще в 2015 году.
Так что, хотя инсулиновая корова и подает надежды, пройдет еще некоторое время, прежде чем все начнет мычать.
