GoodFood – Непритязательная корова с юга Бразилии вошла в историю как первая трансгенная корова, способная вырабатывать человеческий инсулин в своем молоке.
Как сообщается на сайте Колледжа сельскохозяйственных, потребительских и экологических наук Университета Иллинойс в Эрбана-Шампейн, ученые ввели участок человеческой ДНК, кодирующий проинсулин — белок-предшественник активной формы инсулина — в клеточные ядра 10 коровьих эмбрионов. Они были имплантированы в матки нормальных коров в Бразилии, и на свет появился один трансгенный теленок. Благодаря современным технологиям генной инженерии человеческая ДНК была направлена на экспрессию — процесс, в ходе которого генные последовательности считываются и переводятся в белковые продукты — только в тканях молочной железы.
Использование ДНК-конструкции, специфичной для тканей молочной железы, означает, что человеческий инсулин не будет циркулировать в крови или других тканях коровы. Это также позволяет использовать возможности молочной железы по производству большого количества белка.
Когда корова достигла зрелости, команда безуспешно пыталась оплодотворить ее с помощью стандартных методов искусственного осеменения. Вместо этого они стимулировали ее первую лактацию с помощью гормонов. Лактация дала молоко, но в меньшем количестве, чем после успешной беременности. Тем не менее, в молоке были обнаружены человеческий проинсулин и инсулин.
«Наша цель состояла в том, чтобы произвести проинсулин, очистить его до инсулина и двигаться дальше. Но корова, по сути, переработала его сама. Она производит биологически активный инсулин в соотношении примерно три к одному по отношению к проинсулину», - сказал профессор кафедры ветеринарных наук Мэтт Уилер.
Инсулин и проинсулин, которые нужно было извлечь и очистить для использования, содержались в молоке в количестве нескольких граммов на литр. Но поскольку лактация была вызвана гормональными препаратами, а объем молока оказался меньше, чем ожидалось, команда не может точно сказать, сколько инсулина вырабатывается в обычную лактацию.
По словам Уилера, если корова вырабатывает 1 грамм инсулина на литр молока, а типичная голштинская порода производит 40-50 литров в день, то это очень много инсулина. Тем более что типичная единица инсулина равна 0,0347 миллиграмма.
«Это означает, что каждый грамм эквивалентен 28 818 единицам инсулина. И это только один литр; голштины могут производить 50 литров в день. Можете посчитать», - говорит Уилер.
Команда планирует повторно клонировать корову и надеется, что в следующем поколении им удастся добиться большего успеха в беременности и полной лактации. В конце концов, они надеются создать трансгенных быков, которые будут спариваться с самками, создавая трансгенное потомство, которое можно будет использовать для создания специального стада. По словам Уилера, даже небольшое стадо может быстро превзойти существующие методы производства инсулина — трансгенные дрожжи и бактерии — и сделать это без необходимости создания высокотехнологичных объектов или инфраструктуры.
«Что касается массового производства инсулина в молоке, то вам понадобятся специализированные помещения с высоким уровнем здоровья для скота, но в этом нет ничего необычного для нашей устоявшейся молочной промышленности», - говорит Уилер.
Потребуется эффективная система сбора и очистки инсулина, а также одобрение FDA, прежде чем трансгенные коровы смогут поставлять инсулин диабетикам всего мира. Но Уилер уверен, что этот день не за горами.
«Я вижу будущее, в котором стадо из 100 голов, эквивалентное небольшому молочному заводу в Иллинойсе или Висконсине, сможет производить весь необходимый стране инсулин», - сказал он. «А более крупное стадо? Вы могли бы производить весь мировой запас за год».
