- Seekor lembu lembu coklat yang diubah secara genetik baru-baru ini mencipta sejarah dengan menghasilkan insulin manusia dalam susunya.
- Kejayaan diabetes ini boleh membuka jalan untuk meningkatkan pengeluaran insulin, tetapi lebih banyak penyelidikan mengenai penggunaan lembu transgenik untuk menghasilkan insulin manusia diperlukan.
- Insulin adalah komponen penting dalam pengurusan diabetes, tetapi ia mahal dan tidak selalu boleh diakses.
Diabetes adalah keadaan yang berlaku apabila badan tidak dapat menghasilkan atau menggunakan insulin dengan betul, yang membawa kepada ketidakseimbangan paras gula dalam darah.
Ramai penghidap diabetes mengambil insulin, yang membantu glukosa daripada makanan memasuki sel-sel badan dan menukar glukosa kepada tenaga.
Oleh kerana permintaan global untuk insulin sangat tinggi dan insulin mahal, selalunya sukar bagi orang ramai untuk mendapatkan insulin yang mereka perlukan untuk menguruskan diabetes mereka. Penyelidik sedang meneroka bagaimana untuk meningkatkan pengeluaran insulin supaya ia boleh didapati dengan lebih mudah kepada mereka yang memerlukannya.
Buat pertama kalinya, saintis mengubah genetik lembu lembu coklat di Brazil dan menemui insulin manusia dan proinsulin, prekursor insulin, dalam susu lembu “transgenik” ini.
Hasilnya, yang diterbitkan pada 12 Mac dalam Jurnal Bioteknologi, menunjukkan penyelesaian yang berpotensi untuk insulin yang dihasilkan secara besar-besaran, tetapi lebih banyak penyelidikan diperlukan untuk mengesahkan penemuan ini. Berhati-hati menggunakan haiwan yang diubah suai secara genetik untuk memajukan farmakologi manusia juga diperlukan.
Brett M. Sansbury, PhD, penyiasat utama dan ketua penyelidikan penemuan di Institut Penyuntingan Gene ChristianaCare, mengulas tentang potensi implikasi penyelidikan ini kepada kami:
“Kejuruteraan genetik mempunyai begitu banyak potensi untuk kemajuan yang ketara dalam cara kita memahami, mendiagnosis dan merawat penyakit. Kajian ini menyerlahkan janji bidang ini dalam aplikasi untuk meningkatkan kesihatan manusia. Walaupun penyelidik di sini menerangkan cabaran praktikal yang mereka alami dalam kajian bukti konsep ini, implikasi untuk meningkatkan bekalan ubat penting, dengan potensi untuk menjadikannya lebih mudah diakses oleh populasi yang lebih luas yang menderita penyakit yang sangat menonjol, boleh menjadi sangat berkesan.”
Lembu yang diubah suai secara genetik menghasilkan insulin manusia
Untuk kajian ini, penyelidik meneroka sama ada perubahan genetik tertentu lembu boleh menghasilkan proinsulin dalam susu mereka.
Para penyelidik menyatakan pengubahsuaian genetik kepada haiwan lain untuk menghasilkan protein tertentu telah berjaya dalam bidang penyelidikan lain pada masa lalu.
Lembu boleh menghasilkan sejumlah besar susu dalam jangka masa yang lama, yang boleh membantu dengan peningkatan pengeluaran.
Penyelidik menggunakan proses yang dipanggil pemindahan nuklear sel somatik untuk mencipta embrio khusus. Matlamat utama adalah untuk memanipulasi kelenjar susu anak yang terhasil untuk menghasilkan protein tertentu dalam susu mereka.
Penyelidik dapat menghasilkan embrio transgenik yang sangat spesifik yang ditanam ke dalam lembu, berjaya mencipta satu lembu transgenik.
Penyelidik seterusnya cuba untuk menghamili lembu transgenik itu, tetapi percubaan ini tidak berjaya. Akhirnya, mereka secara hormon mendorong lembu untuk menghasilkan susu.
Selepas membenarkan penyusuan selama 21 hari, penyelidik mengumpul susu untuk 30 hari seterusnya. Mereka kemudian melakukan ujian, khususnya Western blotting dan spektrometri jisim, untuk menilai protein yang terdapat dalam susu. Mereka membandingkan hasilnya dengan susu bukan transgenik.
Keputusan analisis mendapati proinsulin dan insulin dalam susu yang mereka nilai daripada lembu transgenik.
“Kami dapat menghasilkan insulin Manusia bio-aktif dalam susu lembu,” pengarang kajian Dr. Matthew B. Wheeler, PhD, seorang profesor bioteknologi dan biologi perkembangan dari Institut Carl R. Woese untuk Biologi Genomik di Universiti Illinois Urbana -Champaign, dijelaskan kepada kami.
“Tujuannya adalah untuk menghasilkan sumber insulin yang menjimatkan untuk pesakit diabetes. Lembu ini membuat kedua-dua bentuk prekursor, proinsulin dan insulin dalam susunya.”
Lebih banyak penyelidikan mengenai lembu penghasil insulin diperlukan
Implikasi penemuan ini boleh menjadikan insulin lebih mudah didapati, membuka pintu untuk penyelidikan lanjut yang boleh meningkatkan rawatan diabetes.
Walau bagaimanapun, kajian baru ini mempunyai beberapa batasan.
Pertama, keseluruhan proses pengubahsuaian genetik hanya menghasilkan seekor lembu yang berkesan menghasilkan insulin. Penyelidik juga hanya menganalisis bahagian tertentu susu, bahagian yang mengandungi protein larut. Penyelidik juga perlu menjelaskan enzim mana yang membantu menukar proinsulin kepada insulin, jadi penyelidikan masa depan juga boleh meneroka ini.
“Keterbatasan terbesar kajian ini ialah laktasi diperlukan untuk lembu menghasilkan insulin, dan haiwan transgenik sering mengalami kesukaran untuk hamil melalui cara semula jadi atau buatan,” kata Dr. Splenser.
“Para penyelidik terpaksa merangsang hormon lembu untuk menyusu, yang menyebabkan sejumlah kecil susu yang mengandungi insulin dihasilkan. Walaupun penulis mengenal pasti tanda-tanda proinsulin dan insulin dalam susu lembu menggunakan Western blotting dan spektroskopi jisim, mereka tidak membuktikan sama ada insulin yang dihasilkan dalam lembu sebenarnya aktif secara fisiologi secara in-vitro atau in-vivo,” tambah Dr Splenser.
Pertimbangan etika haiwan transgenik
Sesetengah pakar mengatakan bergantung kepada haiwan yang diubah suai secara genetik untuk menghasilkan insulin mungkin tidak diperlukan.
“Sejak lewat 1970-an, ‘insulin manusia’ biosintetik telah dihasilkan terutamanya daripada E.coli dan yis,” Dr Andres Splenser, pakar endokrinologi dengan Memorial Hermann di Houston, memberitahu kami.
“Kaedah menghasilkan insulin ini lebih berperikemanusiaan dan tidak memerlukan penggunaan embrio atau haiwan transgenik.”
Penyelidik mesti mengimbangi sebarang kebimbangan etika untuk menghasilkan lembu transgenik dan kebimbangan keselamatan yang berkaitan. Potensi risiko menggunakan haiwan yang diubah secara genetik untuk farmakologi manusia tidak difahami dengan baik.
Dr. Wheeler optimis tetapi menyatakan bahawa penyelidikan ini masih jauh lagi:
“Suatu hari nanti kita mungkin boleh menggunakan susu sebagai sumber protein perubatan kritikal untuk pesakit manusia dan mungkin juga membangunkan cara untuk menyediakan insulin kepada pesakit diabetes tanpa suntikan. Walau bagaimanapun, itu adalah beberapa tahun lagi. Ini adalah bukti kajian konsep yang diterbitkan. Kita perlu menghasilkan lebih banyak haiwan dan menentukan jumlah insulin yang boleh dihasilkan dan keberkesanan insulin itu untuk merawat diabetes.”
