Transgenní krávy jsou zřejmě schopny produkovat mléko s lidským inzulinem

Cesta k větší dostupnosti léčby diabetu?

Závěry studie provedené týmem výzkumníků z americké Univerzity Illinois Urbana-Champaign a brazilské Univerzity São Paulo jsou velmi ambiciózní. Podle nich by se mohlo jednat o novou éru v produkci inzulinu a řešení pro případy jeho nedostupnosti. Respektive by mohl být vhodný pro tu část pacientů s diabetem, kterou léčba diabetu významně finančně zatěžuje. Jak uvedl jeden z autorů studie, příroda navrhla mléčnou žlázu jako továrnu, čehož lze nyní využít k vytvoření proteinu, který by mohl pomoci stamilionům lidí na celém světě.

Kráva jako továrna na inzulin

Pokud se jedná o produkci rekombinantních proteinů ve velkém měřítku, je do transgenních zvířat vkládána velká naděje a v mnoha případech je výhodnější využít k tomu právě jejich mléko.

Vědci vložili segment lidské DNA kódující proinzulin do buněčných jader 10 embryí krav. Využili virový vektor (lentivirus) specifický pro mléčnou žlázu, který obsahoval sekvence promotoru bovinního β-kaseinu a lidského inzulinu, upravené bovinní fibroblasty a usmrcené buňky mléčné žlázy. Následně provedli transfer zmíněných 10 embryí do děloh „normálních“ krav, a nakonec se přirozeně narodilo jedno transgenní tele. Když tato kráva dosáhla zralosti, tým se neúspěšně pokusil o standardní umělou inseminaci. Následně tedy stimulovali laktaci hormonálně.

Touto cestou sice získali méně mléka, než by kráva produkovala po úspěšné březosti, ovšem detekovatelný v něm byl jak lidský proinzulin, tak překvapivě také inzulin, a to v množství několik gramů na litr mléka. Mezinárodní jednotka (IU) odpovídá 0,0347 mg lidského inzulinu, každý jeho gram je tedy ekvivalentní 28 818 jednotkám, přičemž holštýnský skot může produkovat až 50 litrů mléka denně.

Přítomnost lidského inzulinu i proinzulinu v kravském mléce potvrdila hmotnostní spektrometrie, stejně tak tam odhalila například proteázy, které mohly konvertovat proinzulin na inzulin. Nejmodernější technologie genového inženýrství umožňují mnohem cílenější postupy než dříve, takže v tomto případě bylo možné, aby byla lidská DNA exprimována pouze v tkáni mléčné žlázy, zatímco v krvi nebo jiných tkáních zvířete se cirkulující lidský inzulin nevyskytl .

Aktuální plány

Tým očekává, že v příští generaci těchto zvířat bude úspěšnější, pokud se jedná o dosažení březosti i laktaci. Doufá také, že se mu podaří „vytvořit“ transgenní býky, a tudíž i transgenní potomky a ve výsledku stádo.

Nakonec autoři upozorňují, že by byl zapotřebí efektivní systém shromažďování a čištění inzulinových produktů. Věří, že po schválení ze strany amerického Úřadu pro kontrolu potravin a léčiv (FDA) by už nic nebránilo tomu, aby transgenní krávy mohly dodávat inzulin pro diabetiky do celého světa.

(esr)

Zdroje:
1. Monzani P. S., Sangalli J. R., Sampaio R. V. et al. Human proinsulin production in the milk of transgenic cattle. Biotechnol J 2024; 19 (3): e2300307, doi: 10.1002/biot.202300307.
2. Quinn L. Milk to the rescue for diabetics? Illinois project creates first insulin-producing cow. University of Illinois Urbana-Champaign, 2024 Mar 13. Dostupné na: https://aces.illinois.edu/news/milk-rescue-diabetics-illinois-project-creates-first-insulin-producing-cow