- Una mucca bruna modificata geneticamente ha recentemente fatto la storia producendo insulina umana nel suo latte.
- Questa scoperta nel campo del diabete potrebbe aprire la strada a un aumento nella produzione di insulina, ma sono necessarie ulteriori ricerche sull’uso di mucche transgeniche per produrre insulina umana.
- L’insulina è un componente cruciale nella gestione del diabete, ma è costosa e non sempre accessibile.
Il diabete è una condizione che si sviluppa quando il corpo non riesce a produrre o utilizzare correttamente l’insulina, portando a uno squilibrio nei livelli di zucchero nel sangue.
Molte persone con diabete assumono insulina, che aiuta il glucosio proveniente dagli alimenti a entrare nelle cellule del corpo e a convertirlo in energia.
Poiché la domanda globale di insulina è così elevata e l’insulina è costosa, spesso è difficile per le persone ottenere l’insulina di cui hanno bisogno per gestire il loro diabete. I ricercatori stanno esplorando modi per aumentare la produzione di insulina in modo che possa essere più facilmente disponibile per coloro che ne hanno bisogno.
Per la prima volta, scienziati hanno modificato geneticamente una mucca bruna in Brasile e hanno scoperto insulina umana e proinsulina, un precursore dell’insulina, nel latte di questa mucca “transgenica”.
I risultati, pubblicati il 12 marzo nel Biotechnology Journal, indicano una potenziale soluzione per la produzione di insulina su larga scala, ma sono necessarie ulteriori ricerche per confermare questi risultati. È inoltre necessaria cautela nell’utilizzo di animali geneticamente modificati per avanzare nella farmacologia umana.
Brett M. Sansbury, PhD, ricercatore principale e leader della ricerca presso il Gene Editing Institute di ChristianaCare, ha commentato con noi le potenziali implicazioni di questa ricerca:
“L’ingegneria genetica ha un enorme potenziale per progressi significativi nel nostro modo di comprendere, diagnosticare e trattare le malattie. Questo studio evidenzia la promessa che offre questo campo nelle applicazioni per migliorare la salute umana. Anche se i ricercatori qui descrivono le sfide pratiche che hanno affrontato in questo studio di prova, le implicazioni per aumentare l’offerta di un farmaco essenziale, con il potenziale di renderlo più accessibile a una popolazione più ampia che soffre di una malattia molto diffusa, potrebbero essere molto impattanti.”
Mucca geneticamente modificata produce insulina umana
Per questo studio, i ricercatori hanno esplorato se alcune modifiche genetiche delle mucche potessero produrre proinsulina nel loro latte.
I ricercatori hanno notato che modifiche genetiche di altri animali per produrre proteine specifiche erano state efficaci in altri ambiti di ricerca in passato.
Le mucche possono produrre grandi quantità di latte per lunghi periodi, il che potrebbe aiutare ad aumentare la produzione.
I ricercatori hanno utilizzato un processo chiamato trasferimento nucleare di cellule somatiche per creare embrioni specializzati. L’obiettivo finale era manipolare le ghiandole mammarie della prole risultante per produrre proteine specifiche nel loro latte.
I ricercatori sono stati in grado di produrre embrioni transgenici altamente specifici che sono stati impiantati nelle mucche, creando con successo una mucca transgenica.
I ricercatori hanno poi tentato di impiantare la mucca transgenica, ma questi tentativi sono stati infruttuosi. Infine, hanno indotto ormonalmente la mucca a produrre latte.
Dopo aver consentito 21 giorni di lattazione, i ricercatori hanno raccolto il latte per i 30 giorni successivi. Hanno quindi effettuato test, in particolare Western blotting e spettrometria di massa, per valutare le proteine presenti nel latte. Hanno confrontato i risultati con quelli del latte non transgenico.
I risultati dell’analisi hanno trovato proinsulina e insulina nel latte valutato dalla mucca transgenica.
“Siamo stati in grado di produrre insulina umana bioattiva nel latte di mucca,” ha spiegato a noi il Dr. Matthew B. Wheeler, PhD, professore di biotecnologia e biologia dello sviluppo presso il Carl R. Woese Institute for Genomic Biology dell’Università dell’Illinois Urbana-Champaign.
“Lo scopo era di produrre una fonte economica di insulina per i pazienti diabetici. Questa mucca produce sia la forma precursore, proinsulina, sia insulina nel suo latte.”
Necessità di ulteriori ricerche su mucche produttrici di insulina
Le implicazioni di questi risultati potrebbero rendere l’insulina più facilmente disponibile, aprendo la strada per ulteriori ricerche che potrebbero migliorare i trattamenti per il diabete.
Tuttavia, questo nuovo studio ha diverse limitazioni.
In primo luogo, l’intero processo di modifica genetica ha prodotto solo una mucca che produceva insulina in modo efficace. I ricercatori hanno anche analizzato solo una porzione specifica del latte, quella che conteneva proteine solubili. I ricercatori devono anche chiarire quali enzimi hanno aiutato a convertire la proinsulina in insulina, affinché futuri studi possano esplorare anche questo aspetto.
“La maggiore limitazione di questo studio è stata che la lattazione era necessaria per le mucche per produrre insulina, e gli animali transgenici spesso hanno difficoltà a rimanere incinti per vie naturali o artificiali,” ha osservato il Dr. Splenser.
“I ricercatori hanno dovuto stimolare ormonalmente le mucche per lattare, il che ha portato alla produzione di piccole quantità di latte contenente insulina. Anche se gli autori hanno identificato segni di proinsulina e insulina nel latte della mucca usando Western blotting e spettroscopia di massa, non hanno dimostrato se l’insulina prodotta nelle mucche fosse effettivamente fisiologicamente attiva in-vitro o in-vivo,” ha aggiunto il Dr. Splenser.
Considerazioni etiche sugli animali transgenici
Alcuni esperti affermano che fare affidamento su animali geneticamente modificati per produrre insulina potrebbe non essere necessario.
“Dalla fine degli anni ’70, l’insulina ‘umana’ biosintetica è stata prodotta principalmente da E. coli e lievito,” ha affermato il Dr. Andres Splenser, endocrinologo con Memorial Hermann a Houston.
“Questo metodo di produzione dell’insulina è più umano e non richiede l’uso di embrioni o animali transgenici.”
I ricercatori devono bilanciare eventuali preoccupazioni etiche relative alla produzione di mucche transgeniche e le relative preoccupazioni per la sicurezza. I potenziali rischi legati all’uso di animali geneticamente alterati per la farmacologia umana non sono ben compresi.
Il Dr. Wheeler era ottimista, ma ha notato che questa ricerca ha ancora molta strada da fare:
“Un giorno potremmo essere in grado di utilizzare il latte come fonte di proteine mediche critiche per pazienti umani e forse anche sviluppare un modo per fornire insulina a pazienti diabetici senza iniezioni. Tuttavia, questo è ancora a molti anni di distanza. Questo è uno studio di prova che è stato pubblicato. Dobbiamo produrre più animali e determinare la quantità di insulina che possono produrre e l’efficacia di quella insulina per trattare il diabete.”
