Síntesis transgénica de insulina
La diabetes es una enfermedad emergente, de la que se detecta un número mayor de casos cada año en el primer mundo. Es debida al malfuncionamiento de las células del páncreas, que no sintetizan correctamente la insulina, no la secretan o no son capaces de recibir la señal hormonal para hacerlo. La función de esta proteína es facilitar la absorción de los azucares producidos por el metabolismo, preferentemente tras comer hidratos de carbono, azucares. En Laguia2000 hemos hablado largamente del tema en diversos artículos, tanto de la diabetes, y sus tipos más comunes: tipo I, tipo II, como de la genética de la insulina, síntesis de insulina.
Los diabéticos tienen problemas para metabolizar el azúcar.
La insulina fue una de las primeras proteínas en purificarse. La importancia de su función permitió encontrar fácilmente qué proteína era la implicada en la absorción de glucosa de la sangre por parte de las células. Ya en 1922 se trataba a los diabéticos tipo I y II con insulina. En 1926 se purificada de extracto de origen animal (extraída del páncreas de vacas y cerdos). Esta insulina es muy similar a la de humanos y actúa de la misma manera. Sin embargo debido a que la purificación no era perfecta causaba muchos problemas de alergias debido a otras proteínas que llevaba el suero. Estos problemas fueron disminuyendo a medida que se perfeccionaban las técnicas de purificación. El problema de este tipo de tratamiento es el coste elevado del mantenimiento de los animales, que requieren un tratamiento más controlado que aquellos que son para consumo.
Siguieron muchos años de estudios y mejora de las técnicas biotecnológicas hasta que durante la década de 1960 se consigue por primera vez la síntesis in vitro de insulina por Meinhofer y su equipo. De esta forma la insulina fue la primera proteína sintetizada de forma artificial. Sin embargo, la producción de esta manera era extremadamente cara, por lo que no servía para tratar a la población diabética, aunque sí se empleó con fines científicos.
Finalmente se llegó en los años 1980 a la producción más avanzada utilizando bacterias para que sintetizaran la insulina. Para ello se utilizó la especie Escerichia coli, una bacteria muy bien caracterizada. Se crearon dos líneas de E. coli, cada una de ellas incluía una de las dos cadenas de la insulina (A o B). Para ello se introdujeron los genes humanos dentro de un plásmido (concretamente dentro del plásmido pBR322). Este plásmido es una secuencia de ADN circular capaz de replicarse y mantenerse dentro de las bacterias, confiriéndoles resistencia a ampicilina a demás de permitir la producción de una proteína. Con la inserción de un plásmido con una de las dos cadenas de la insulina y la posterior purificación de proteínas se podía obtener una gran cantidad de proteína en mucho menos tiempo y a menor coste que mediante el procesado de extracto pancreático de animales.