إنتاج إنسولين بشري من حليب بقرة معدّلة وراثيا

أنتجت بقرة معدلة وراثيا البروتينات اللازمة للأنسولين البشري في حليبها؛ إذ يعقد العلماء الذين يقفون وراء هذه التجربة آمالا كبيرة في أن يتمكن قطيع من هذه الماشية من حل مشاكل إمدادات الأنسولين في العالم.
وتم اكتشاف الأنسولين ودوره في مرض السكري لأول مرة عام 1921. ولسنوات عديدة كان مرضى السكري يعالجون بالأنسولين المستخرج من بنكرياس الأبقار والخنازير. لكن في عام 1978، تم إنتاج أول أنسولين «بشري» باستخدام بروتينات من بكتيريا الإشريكية القولونية المعدلة وراثيًا، والتي، إلى جانب العمليات المماثلة التي تستخدم الخميرة بدلاً من البكتيريا، تعد المصدر الرئيسي للأنسولين الطبي حتى يومنا هذا.
وفي حين أن اللجوء إلى الأبقار للحصول على الأنسولين البشري ليس بالأمر الجديد، إلّا ان الدراسة الجديدة هي المرة الأولى التي يتم فيها تحقيق إنتاج الأنسولين «البشري» من بقرة معدلة وراثيا.

وقد قام فريق البحث، بقيادة عالم الحيوان مات ويلر بجامعة إلينوي أوربانا شامبين، بإدخال جزء معين من الحمض النووي البشري الذي يرمز للبرونسولين (بروتين يتحول إلى أنسولين) في نواة الخلية لعشرة أجنة بقرة، والتي تم بعد ذلك تكوينها. إذ يتم إدخالها بأرحام الأبقار العادية. وان واحدا فقط من هذه الأجنة المعدلة وراثيا تطور إلى حمل، ما أدى إلى ولادة طبيعية لعجل حيّ معدل وراثيا. وعندما وصلت البقرة إلى مرحلة النضج، قام الفريق بمحاولات متنوعة لجعل البقرة المعدلة وراثيا حاملا، عن طريق التلقيح الاصطناعي، والتخصيب في المختبر، وحتى بالطريقة القديمة. لم تكن أي منها ناجحة، لكن الفريق لاحظ أن هذا قد يكون متعلقًا بكيفية تكوين الجنين أكثر من حقيقة أنه تم تعديله وراثيًا. وفي نهاية المطاف، تمكنوا من جعل البقرة تدر اللبن عن طريق الحث الهرموني، وذلك باستخدام طريقة غير معلنة منسوبة إلى خبير تكنولوجيا تكاثر الحيوان بيترو باروسيلي بجامعة ساو باولو.
وتم فحص كمية الحليب القليلة التي أنتجتها على مدار شهر للبحث عن بروتينات معينة.

وباستخدام النشاف الغربي وقياس الطيف الكتلي؛ كشف النشاف عن شريطين لهما كتل جزيئية مماثلة للأنسولين البشري لم تكن موجودة في حليب الأبقار غير المعدلة وراثيا. كما أشار قياس الطيف الكتلي إلى وجود الببتيد C الذي تمت إزالته من طليعة الأنسولين البشري في عملية تكوين الأنسولين، ما يشير إلى أن الإنزيمات الموجودة في حليب البقرة ربما تكون قد حولت طليعة الأنسولين «البشرية» إلى أنسولين.

ومن أجل المزيد من التوضيح، قال ويلر «كان هدفنا هو إنتاج طلائع الأنسولين، وتنقيته إلى أنسولين، والانتقال من هناك. لكن البقرة قامت بمعالجته بنفسها. فهي تنتج حوالى ثلاثة إلى واحد من الأنسولين النشط بيولوجيًا إلى طلائع الأنسولين». وذلك وفق ما نقل موقع «ساينس إليرت» عن مجلة «Biotechnology Journal».

جدير بالذكر، في عام 2014، تم تحقيق نوع مماثل من التعديل الوراثي في الفئران، التي يحتوي حليبها على ما يصل إلى 8.1 غرام لكل لتر من البرونسولين البشري. ولم يتم الإبلاغ عن تركيزات مماثلة في هذه الدراسة الجديدة، لكن هذا لم يمنع ويلر من التفكير في توسيع نطاقه. فالوحدة النموذجية للأنسولين هي 0.0347 ملليغرام، لذلك، يقترح ويلر، إذا تمكنت كل بقرة من إنتاج غرام واحد من الأنسولين لكل لتر من الحليب، فإن ذلك يعني 28818 وحدة من الأنسولين. مبينا «أستطيع أن أرى مستقبلاً حيث يمكن لقطيع مكون من 100 رأس... أن ينتج كل الأنسولين الذي تحتاجه البلاد. وبقطيع أكبر يمكن توفير إمدادات العالم كله في عام واحد». حسب قوله.

قد يهمك أيضــــــــــــــــًا :

ينبع مرض السكري من عدم كفاية إنتاج الإنسولين

زيادة أعداد مرضى السكري في العالم بحلول 2050