Prodhimi i insulinës inxhinierike gjenetike

Insulina - një hormon pankreatik që rregullon | metabolizmi i karbohidrateve dhe ruajtja e nivelit normal të kazëspanë gjak. Mungesa e këtij hormoni në trup çon.) Në një nga sëmundjet më serioze - diabeti, i cili, si shkak i vdekjes, është në vendin e tretë pas sëmundjeve kardiovaskulare dhe kancerit. Insulina është një globulë e vogël | proteinë që përmban 51 mbetje aminoacide dhe që përbëhen nga dy zinxhirë polipeptid të lidhur së bashku nga dy ura disulfide. Sintetizohet në formën e një pararendësi fetal me një zinxhir, preproinsulin, që përmban koi, një peptid sinjal qendror (23 mbetje aminoacide) dhe një peptid lidhës 35-lidhës (C-peptid). Kur peptidi i sinjalit hiqet, në qelizë formohet proinsulin nga 86 mbetje aminoacide, në të cilat lidhen zinxhirët A dhe B të insulinësC-neinjë tweed, i cili u siguron atyre orientimin e nevojshëm në 3 dollarë në lidhjen disulfide. Pas shkëputjes proteolitike të peptidit C, formohet insulina.

Disa forma të diabeteve janë të njohura. Forma më e rëndë, për trajtimin e së cilës pacienti ka nevojë për insulinë (një formë e varur nga insulina e sëmundjes), shkaktohet nga vdekja selektive e qelizave që sintetizojnë këtë hormon (qelizat e ishergans në pankreas). Një formë e diabetit mellitus, për të cilin nuk kërkohet trajtim me insulinë, është më e zakonshme, mund të menaxhohet me ndihmën e dietave të duhura dhe të ri:> ma. Në mënyrë tipike, pankreasi i bagëtisë dhe lopës nuk përdoret në industrinë e mishit dhe të konservimit dhe vendoset në vagonat frigoriferikë për ndërmarrjet farmaceutike ku kryhet nxjerrja e hormoneve. Për të marrë 100 g cr! Insulina talike kërkon 800-1000 kg lëndë ushqimore

Sinteza e të dy zinxhirëve dhe lidhja e lidhjeve të tyre disudfidë për të marrë insulinë u kryen në 1963 dhe 1965. tre ekipe kërkimore në SH.B.A., Kinë dhe Gjermani. Në vitin 1980, ndërmarrja daneze Novo Industri zhvilloi një metodë për shndërrimin e insulinës së derrit në insulinë njerëzore duke zëvendësuar mbetjen e 30-të të alaninës në zinxhirin B me një mbetje të treoninës. Të dy insulinat nuk ndryshojnë në aktivitet dhe kohëzgjatjen e veprimit.

Puna në inxhinierinë gjenetike të insulinës filloi rreth 20 vjet më parë. Në 1978, u shfaq një mesazh në lidhje me prodhimin e një lloji të Escherichia coli që prodhon proinsulin miu (SHBA). Në të njëjtin vit, zinxhirët individualë të insulinës njerëzore u sintetizuan duke shprehur gjenet e tyre sintetike në qeliza.E.coli(Fig. 5.11). Secili prej gjeneve të sintetizuar u akordua në 3'-fundin e gjenit enzimë (3-galaktozidaza dhe u fut në plazmidin vektorial(PBR322).qelizatE.coli,të shndërruar me plazma të tillë rekombinues, u prodhuan proteina hibride (kimerike) të përbëra nga një fragment i p-galaktozidazës dhe P ose peptidi i insulinës A ose B i bashkangjitur me të përmes një mbetje metionine. Kur përpunoni një proteinë kimerike me bromid cianogjen, peptidi lëshohet. Sidoqoftë, mbyllja e urave disulfide midis zinxhirëve të formuar të insulinës ishte e vështirë.

Në vitin 1981, u sintetizua një analoge pro-insuline, mini-C-pro-insulinë, në të cilën 35-njësia C-peptid u zëvendësua nga një segment prej gjashtë aminoacidesh: arg-arg-gly-ser-lys-arg dhe shprehja e tij u tregua nëE.coli.

Në 1980, W. Gilbert dhe kolegët e tij izoluan mRNA insulinë nga një tumor i pankreasit të qelizave P, dhe morën cDNA nga ai duke përdorur transkriptazë të kundërt. CDNA rezultuese u fut në plazmidpBR322E.coli,në pjesën e mesme të gjenit të penicilinazës. Plazmidi rekombinant përmbante informacione mbi strukturën e proinsulin.Si rezultat i përkthimit të mRNA, një proteinë hibride u sintetizua në qelizat që përmbajnë sekuenca penicilinazë dhe proinsulin, të cilat u tretën me tripsin nga një proteinë e tillë.

Në vitin 1978, punonjës të Institutit të Kimisë Bioorganike nën mbikëqyrjen e Acad. A. Ovchinnikov, dy gjene strukturore që kodojnë sintezën e neuropeptideve u sintetizuan:leucine- enkephalin dhe bradykinin.Geni i sintetizuar i enkefalinës leucine kishte dy skaje "ngjitëse":

Geni sintetik që rezulton u fut së bashku me një fragment të ADN-së natyrore që përmbante nxitësin dhe pjesën proksimale të gjenit të proteinës E. coli P-galactosidaseE.coli,te plazmidi

Marrja e insulinës, metodat e inxhinierisë gjenetike, Bioteknologji - Punë lëndësh

1. Struktura dhe funksionet e insulinës 5

1.1. Struktura e molekulës së insulinës 5

1.2. Rëndësia biologjike e insulinës 7

1.3. Biosinteza e insulinës 8

2. Sinteza e insulinës inxhinierike gjenetike 10

2.1. Përdorimi i metodave të inxhinierisë gjenetike për sintezën e barnave 10

2.2. Metodat e Inxhinierisë Gjenetike 11

2.3. Prodhimi i insulinës inxhinierike gjenetike 14

Ekstrakt nga teksti

Për më tepër, të dy këta përbërës mund të jenë të pranishëm njëkohësisht në përbërjen e proteinës hibride. Përveç kësaj, kur krijoni proteina hibride, mund të përdoret parimi i multidimensionalitetit - prania e disa kopjeve të polipeptidit të synuar në proteinën hibride, e cila mund të rrisë ndjeshëm rendimentin e produktit të synuar.

Në Mbretërinë e Bashkuar, të dy fillesat e insulinës njerëzore u sintetizuan duke përdorur E. coli, të lidhur me një molekulë të hormonit biologjikisht aktiv. Në mënyrë që një organizëm njëqelizor të sintetizojë molekulat e insulinës në ribozomet e tij, është e nevojshme që ta furnizoni atë me programin e nevojshëm, d.m.th., prezantimin e tij gjenin e hormonit.

Insulina rekombinuese u mor në Institutin e Akademisë së Shkencave Ruse duke përdorur shtame të prodhuara gjenetikisht të E. coli. Një proteinë pararendëse hibride shprehet nga biomasa e rritur, e shprehur në sasi

40. të proteinës totale qelizore që përmban preproinsulin.

Shndërrimi i tij në insulinë in vitro kryhet në të njëjtin sekuencë si in vivo - polipeptidi kryesor është copëtuar, preprinsinsina shndërrohet në insulinë përmes fazave të sulfitolizës oksiduese, e ndjekur nga mbyllja reduktuese e tre lidhjeve disulfide dhe izolimi enzimatik i C-peptidit lidhës. Pas një serie të pastrimit kromatografik të shkëmbimit të joneve, xhel dhe HPLC, merret insulinë njerëzore me pastërti të lartë dhe aktivitet natyror.

Për të marrë insulinë, një tendosje përdoret me një sekuencë nukleotide të futur në plazmid, që shpreh një proteinë hibride të përbërë nga një proinsulin linear dhe një fragment i proteinës A Staphylococcus aureus, e bashkangjitur në N-terminalin e saj, përmes një mbetje metionine 8, 9, 10.

Kultivimi i biomasës së ngopur të qelizave të sojit rekombinues siguron fillimin e prodhimit të një proteine ​​hibride, izolimi dhe shndërrimi sekuencial i të cilit në tub çon në insulinë.

Një mënyrë tjetër është gjithashtu e mundur: marrja në sistemin bakterial të shprehjes së një proteine ​​rekombinante që përbëhet nga proksulin njerëzor dhe bishtin polihistidinë të bashkangjitur me të përmes një mbetje metionine. Isolatedshtë e izoluar duke përdorur kromatografinë cheatate në kolonat me ndarje Ni-agaroze dhe bromi.

Proteina e izoluar është S-sulfonuar. Hartimi dhe analizimi spektrometrik në masë i proksulinave të marra të pastruara nga kromatografia e shkëmbimit të joneve në rrëshirën e shkëmbimit të anionëve dhe RP (faza e kundërt) kromatografia e lëngshme me performancë të lartë tregon praninë e urave disulfide që korrespondojnë me urat disulfide të proinulin natyror njerëzor.

Kohët e fundit, vëmendje e madhe i është kushtuar thjeshtësimit të procedurës së prodhimit të insulinës rekombinante nga inxhinieri gjenetike.Kështu, për shembull, mund të merrni një proteinë të përbërë nga proinsulin bashkangjitur N-terminusit përmes mbetjes lizine të peptidit udhëheqës interleukin

2. Proteina shprehet dhe lokalizohet në mënyrë efektive në trupat e përfshirjes. Pas izolimit, proteina për të prodhuar insulinë dhe C-peptid pastrohet me tripsin 5, 8, 10.

Insulina dhe C-peptidi që rezulton pastrohet me RP-HPLC. Shumë e rëndësishme kur krijohen struktura të bashkuara është raporti i masave të proteinës mbajtëse dhe polipeptidit të synuar.

C-peptidet me ndihmën e ndarësve të aminoacideve që mbajnë vendin e kufizimit Sfi I dhe dy mbetjeve të argininës në fillim dhe në fund të spacer për tretjen e mëparshme të proteinave të tripsinës janë të lidhura sipas parimit të bishtit të kokës.

HPLC e produkteve të copëtimit tregon se copëtimi i C-peptidit vazhdon në mënyrë sasiore, dhe kjo lejon përdorimin e gjeneve sintetike multimerike për të prodhuar polipeptide të synuar në një shkallë industriale.

Përfundim

Radikal, dhe në shumicën e rasteve, mënyra e vetme për të ruajtur jetën dhe aftësinë e punës së pacientëve me diabet mellitus është deri më tani, insulina.

Para marrjes dhe futjes së insulinës në praktikën klinike, një rezultat fatal pritej për një ose dy vjet nga fillimi i sëmundjes së pacientëve me diabet tip I, pavarësisht përdorimit të dietave më të dobët.

Pacientët me diabet tip I kanë nevojë për terapi të përhershme të zëvendësimit me përgatitje të insulinës. Ndërprerja e administrimit të rregullt të insulinës për një arsye ose një tjetër çon në zhvillimin e shpejtë të komplikimeve dhe vdekjen e shpejtë të pacientit.

Aktualisht, përhapja e diabetit është në vendin e tretë pas sëmundjeve të sistemit kardiovaskular dhe tumoreve malinje. Prevalenca e diabetit tek të rriturit, sipas Organizatës Botërore të Shëndetit, në shumicën e rajoneve të botës është 2-5% dhe ka tendencë të rritet çdo

1. vitet e numrit të pacientëve thuajse janë dyfishuar. Numri i pacientëve të varur nga insulina, megjithë përparimin e dukshëm në fushën e kujdesit shëndetësor, po rritet çdo vit, dhe aktualisht vetëm në Rusi është rreth 2 milion njerëz.

Metodat më premtuese për prodhimin e insulinës janë metodat e inxhinierisë gjenetike. Insulina e gjeneruar gjenetikisht fitohet duke prodhuar veçmas zinxhirët A dhe B duke përdorur shtame të ndryshme prodhuese dhe palosjen pasuese të molekulës, e ndjekur nga ndarja e izoformave, dhe sinteza e proinsulinave në qelizat E. Coli me ndarjen e saj me tripsin dhe karboksipeptidazë dhe prodhimin e insulinës vendase.

Krijimi i ilaçeve të insulinës njerëzore të inxhinierisë shtëpiake hap mundësi të reja për zgjidhjen e shumë problemeve të diabetologjisë ruse në mënyrë që të shpëtojë jetën e miliona njerëzve me diabet.

Letërsi

Balabolkin M.I., Klebanova E.M., Kreminskaya V.M. Diabeti mellitus: aspektet moderne të diagnozës dhe trajtimit / Doktor, ed. G.L. Vyshkovsky.-2005.- M .: RLS-2005, 2004.- 960 f.

Gavrikov, A.V. Optimizimi i prodhimit bioteknologjik të substancave të interferoneve njerëzore rekombinuese: dis. ... karamele. Biol. Shkencat - M, 2003

Insulinës njerëzore e inxhinieruar gjenetikisht. Rritja e efikasitetit të ndarjes kromatografike duke përdorur parimin e bifunksionalitetit. / Romanchikov A.B., Yakimov S.A., Klyushnichenko V.E., Arutunyan A.M., Wulfson A.N. // Kimi Bioorganike, 1997 - 23, Nr. 2

Glick B., Pasternak J. Kontrolli i përdorimit të metodave bioteknologjike // B. Glick, J. Parsnip / Bioteknologjia Molekulare = Bioteknologji Molekulare. - M .: Mir, 2002 .-- S. 517-532. - 589 f.

Glick B., Pasternak J. Bioteknologjia Molekulare. Parimet dhe zbatimi. M .: Mir, 2002.

Davis R., Botstein D, Roth J. Metodat e inxhinierisë gjenetike. Gjenetika e baktereve // ​​R. Davis, D. Botstein, J. Roth / Per. nga anglishtja.-M .: Mir. - 1984.- 176 f.

Ermishin A.P.Organizmat e modifikuar gjenetikisht: Mitet dhe realiteti / A.P. Ermishin // Mn .: Tehnalogaliya.- 2004. - 118 f.

Bazat e bioteknologjisë farmaceutike: Teksti mësimor / TP Prischep, V.S. Chuchalin, K.L. Zaykov, L.K. Mikhalev. - Rostov-on-Don .: Phoenix, Tomsk: Shtëpia Botuese NTL, 2006.

Patrushev L.I. Sisteme gjenetike artificiale. // L.I. Patrushev / M .: Nauka.- 2004.

Romanchikov, A.B. Insulinës njerëzore e inxhinieruar gjenetikisht. Rritja e efikasitetit të ndarjes kromatografike duke përdorur parimin e bifunksionalitetit. / A.B. Romanchikov dhe të tjerët.

// Kimi Bioorganike. 1997. Nr 2. f. 23

Rybchin V.N. Bazat e Inxhinierisë Gjenetike // V.N. Rybchin / ed. 2nd, Rishikuar. dhe shtoni.: Libër mësimi për universitete. SPb .: Shtëpia botuese e SPbSTU. - 2002 .-- 522 s.

Schelkunov S. N. Inxhinieri gjenetike // Schelkunov S. N. / Novosibirsk: Sib. Univ. Shtëpia Botuese. 2008.

Schelkunov, S.N. Inxhinieri gjenetike: libër shkollor. Kompensimi. - 2, ed., Rev. dhe shtoni. - Novosibirsk: Sib. Univ. Shtëpia Botuese, 2004 .-- 496 f.

1. Vendndodhja e lidhjeve disulfide në molekulën e insulinës.

2. Rregullimi i mbetjeve të aminoacideve në molekulën e insulinës

Efekti i insulinës në enzimat kryesore metabolike

Muskujt e mëlçisë Aktivizimi i indit dhjamor 1. Fosfodiesteraza 1. Fosfodiesteraza 1. LP-lipaza

4. Kompleksi i piruvate dehidrogjenazës

4. Kompleksi i piruvate dehidrogjenazës

5. Sintetaza e glukogjenit fosfataza dhe fosforilaza e glikogjenit

5. Fosfataza glikogjene sintazës b. Induksioni i acetil-CoA-karboksilazës 1. Glukokinaza 1. Glikeraldehid fosfat dehidrogjenaza

6. Glukoza-6-fosfat dehidrogjenaza e represionit Fosfenolpyruvate karboksikinazë

Fig. 3 Skema e biosintezës së insulinës në qelizat β të ishujve të Langerhans. ER - retikula endoplazmatike. 1 - formimi i një peptidi sinjal, 2 - sinteza e preproinsulin, 3 - copëtimi i peptidit të sinjalit, 4 - transportimi i proinsulin në aparatin Golgi, 5 - shndërrimi i proinsulin në insulinë dhe C-peptid dhe përfshirja e insulinës dhe C-peptidit në granula sekretore, 6 - sekretimi i insulinës dhe Peptidi C.

4. Skema e përgjithshme për sintezën e insulinës nga paraardhësit e saj

Fig. 5 Sinteza e insulinës nga formimi i dy zinxhirëve të veçantë

Metoda e marrjes së insulinës njerëzore të inxhinierizuar gjenetikisht

Shpikja ka të bëjë me fushën e bioteknologjisë, në veçanti me prodhimin e insulinës njerëzore me motor gjenetik për prodhimin e barnave të përdorura në trajtimin e diabetit mellitus.

Metoda kryhet duke kultivuar një tendosje prodhuese të një proteine ​​hibride që përmban proinsulin njerëzor, Escherichia coli BL21 / pPINS07 (BL07) ose Escherichia coli JM109 / pPINS07, duke prishur qelizat duke shpërbërë, duke veçuar trupat e përfshirjes që përmbajnë proteinën hibride.

Tjetra, kryhet larja paraprake e trupave të përfshirjes, shpërbërja e njëkohshme e proteinës dhe rivendosja e lidhjeve disulfide në një tampon me 5-10 mM dithiothreitol dhe 1 mM EDTA, rinaturimi dhe pastrimi i proteinës së shkrirjes së rinovuar nga kromatografia e shkëmbimit të joneve.

Ndarja e proteinës hibride kryhet nga hidroliza e përbashkët e tripsinës dhe karboksipeptidazës B në një raport të peshës së proteinës hibride, tripsinës dhe karboksipeptidazës B 4000: 0.6: 0.9.

Pastrimi i insulinës kryhet me anë të kromatografisë hidrofobe ose kromatografisë së lëngshme të fazës së kundërt, të ndjekur nga filtrimi i xhelit, dhe izolimi i insulinës me anë të kristalizimit në prani të kripërave të zinkut. Shpikja lejon të zvogëlojë procesin e marrjes së insulinës njerëzore të inxhinierizuar gjenetikisht dhe të rrisë prodhimin e saj.

Shpikja ka të bëjë me fushën e bioteknologjisë, në veçanti me prodhimin e insulinës njerëzore me motor gjenetik për prodhimin e barnave të përdorura në trajtimin e diabetit mellitus.

Duke marrë parasysh arritjet kryesore të diabetologjisë moderne dhe rekomandimet e Organizatës Botërore të Shëndetit, vendet evropiane deri në vitin 2001 përfunduan kalimin në përdorimin e insulinës njerëzore. Në këtë drejtim, zhvillimi i metodave për prodhimin e insulinës duke përdorur metodat e teknologjisë së rekombinimit të ADN-së është një detyrë urgjente.

Një metodë e njohur për prodhimin e insulinës njerëzore të inxhinierizuar gjenetikisht, e cila konsiston në kultivimin e një tendosje prodhuese E. Coli duke prodhuar proinsulin, që përmban një sekuencë të dy fushave sintetike të lidhjes IgG të proteinave stafilokokale A.

Metoda konsiston në shkatërrimin e qelizave bakteriale, marrjen e përfshirjes së Demi që përmban proinsulin, shpërndarjen e përfshirjes së Demi, sulfitolizën oksidative të proinsulin, rinovimin e tij, pastrimin e proteinës së rinovuar nga kromatografia e afinitetit, copëtimin e Proinsulin me enzima proteolitike (pastruesin dhe karboksipeptidazën e pastrimit të fundit) kromatografia (Nilson J., Jonasson P., Samuelsson E., Stahl S., Uhlen M. "Prodhimi i integruar i insulinës njerëzore dhe C-peptidi i tij", Journal of bioteknologji, 1996, v. 48, f. 241-250) .

Disavantazhet e kësaj metode janë kostoja e lartë e produktit dhe përdorimi në prodhimin e pastruesit të insulinës, i cili mund të jetë i pranishëm në produktin e synuar.

Një metodë e njohur për prodhimin e insulinës njerëzore të inxhinierizuar gjenetikisht, e cila konsiston në kultivimin e qelizave të sojit prodhues E.

Coli DN5 a / pVK100, shkatërrojnë qelizat bakteriale nga shpërbërja tejzanor, trupat e veçantë të përfshirjes që përmbajnë proteinën hibride nga papastërtitë e tretshme në ujë me anë të centrifugimit, shpërndajnë trupat e përfshirjes në një tampon që përmban 8 M ure, 1 mM dithiothreitol, 0.1 M Tris-HCl, pH 8.0, për 12-16 orë.

Papastërtitë e pazgjidhshme hiqen me centrifugim, pas së cilës përqendrimi i dithiothreitol është rritur në 10 mM dhe lidhjet disulfide rikthehen në 37 ° C për 1 orë. Tretësira u hollua 5 herë me ujë të ftohtë, u rregullua në pH 4.5 dhe u inkubua për 2 orë në 4 ° C për të formuar një sediment.

Precipiati që përmban proteinën hibride u nda me centrifugim dhe u rinatrua, u tret shpejt në ujë të ftohtë me një pH prej 10-12, pas së cilës u hollua me 10 mM tampon glycine, pH 10,8, dhe u mbajt në 4 ° C gjatë natës. Pas ultrafiltrimit, tretësira iu nënshtrua filtrimit të xhelit në një kolonë të Sephadex G-50 dhe u elua me tampon 10 ml të glikinës.

Fraksionet që përmbajnë proteinën e shkrirjes mblidhen, ultrafiltrohen dhe thahen ngrirë. Proteina që rezulton e shkrirjes shpërndahet në 0.08 M tampon Tris-HCl, pH 7.5, në një përqendrim prej 10 mg / ml dhe pastrohet njëkohësisht me tripsin dhe karboksipeptidazën B (raporti i karboksipeptidazës B: tripsina: proteina fuzioni 0.3: 1: 10) në 37 ° C për 30 minuta.

Pastaj shtoni izopropanol në 40%. Përzierja kromatografohet në një kolonë DEAE-Sephadex A-25 dhe është elustruar me 0.05 M tampon Tris-HCl, pH 7.5 me izopropanol 40% me një gradient linear të klorurit të natriumit nga 0 në 0,1 m. Pas heqjes së izopropanolit, përqendrimi i klorurit të natriumit rritet në 25%, zhvendosni pH në 2.0 dhe mblidhni insulinën e precipituar.

(Chen J.-Q., Zhang H.-T., Hu M.-N., Tang J.-G., "Prodhimi i insulinës njerëzore në një sistem E. Coli me proinsulin-met-lys-njerëzor si të shprehurit pararendësi ”Biokimi i Zbatuar dhe Bioteknologjia, 1995, v. 55, f. 5-15).

Disavantazhet e kësaj metode përfshijnë përdorimin e filtrimit të xhelit në fazat fillestare, i cili kërkon sasi të konsiderueshme të sorbentit dhe një numër të madh enzimesh të përdorura në copëtimin e proteinës hibride.

Një metodë e njohur për prodhimin e insulinës njerëzore të inxhinierizuar gjenetikisht, duke përfshirë kultivimin e një shtrese prodhuese të Escherichia coli JM109 / pPINS07, shkatërrimin e qelizave bakteriale nga shpërbërja, ndarjen e trupave të përfshirjes që përmbajnë një proteinë hibride, shpërndarjen e tyre në një tampon që përmban ure dhe dithiothreitol, rinovimin dhe pastrimin e proteinës së rafinuar reshjet e komponimeve të papastërtisë në izopropanol 40% të ndjekura nga kromatografia në KM-sefarozë, ndarja e saj vijuese me tripsin dhe karboksipeptidazë B, ndërsa produktet tripsinoliza kromatografohet në SP-Sepharozë, ekuilibrohet me 0.03-0.1 M tampon acetate amoniumi pH 5.0-6.0 që përmban 6 M ure, me elastik proteinik me një gradient linear të klorur natriumi nga 0 deri në 0.5 M në fillim tampon, dhe fraksioni i insulinës i marrë pas copëtimit me karboksipeptidazë B u pastrua nga kromatografia e lëngshme me performancë të lartë të fazës së kundërt (RP HPLC) e ndjekur nga filtrimi i xhelit (Pat. RF Nr. 2141531, MKI C12P 21/02, bot. 1999)

Disavantazhet e metodës përfshijnë përdorimin e sasive të konsiderueshme të ureve dhe tretësve organikë në fazën e pastrimit të proteinës hibride.

Ekspert i diabetit

Para përdorimit të insulinës, jetëgjatësia e një pacienti me diabet mellitus ishte jo më shumë se 10 vjet. Shpikja e kësaj droge ka shpëtuar miliona pacientë. Insulina e inxhinierisë gjenetike njerëzore është përparimi më i fundit në shkencë.

Rezultati i shumë viteve të punës së palodhur

Para shpikjes së përgatitjes së inxhinierisë gjenetike (rekombinante), insulina u izolua nga pankreasi i bagëtive dhe derrave.

Dallimi midis insulinës së derrit dhe njeriut është vetëm një aminoacid

Disavantazhet e kësaj metode të marrjes së ilaçit:

• kompleksitetin e ruajtjes dhe transportimit të lëndëve të para biologjike,
• mungesa e bagëtive
• vështirësi që lidhen me alokimin dhe pastrimin e hormonit pankreatik,
• rrezik i lartë i reaksioneve alergjike.

Me sintezën e insulinës natyrore njerëzore në bioreaktorin në 1982, filloi një epokë e re bioteknologjike. Nëse në agimin e terapisë me insulinë, qëllimi i shkencëtarëve ishte vetëm mbijetesa e pacientit, në kohën tonë zhvillimi i ilaçeve të reja ka për qëllim arritjen e një kompensimi të qëndrueshëm të sëmundjes. Qëllimi kryesor i hulumtimit shkencor është përmirësimi i cilësisë së jetës së një pacienti me diabet.

Teknologji moderne

Llojet e ilaçeve, në varësi të metodës së përgatitjes:

Happensfarë ndodh në trup pas administrimit të ilaçeve?

Duke u lidhur me receptorin e membranës qelizore, insulina formon një kompleks që zbaton proceset e mëposhtme:

1. Përmirëson transportin ndërqelizor të glukozës dhe lehtëson thithjen e tij.
2. Promovon lëshimin e enzimave që janë të përfshirë në përpunimin e glukozës.
3. Zvogëlon shkallën e formimit të glikogjenit në mëlçi.
4. Stimulon metabolizmin e dhjamit dhe proteinave.

Në rastin e administrimit nënlëkuror, insulina fillon të veprojë në 20-25 minuta. Kohëzgjatja e barit nga 5 deri në 8 orë. Furthershtë sqaruar më tej nga insulinaza enzimë dhe ekskretohet në urinë. Ilaçi nuk kalon placentën dhe nuk kalon në qumështin e gjirit.

Kur përshkruhet insulina e gjeneruar gjenetikisht?

Nëse nevojitet ndihmë urgjente

Insulina njerëzore e inxhinierizuar gjenetikisht përdoret në rastet e mëposhtme:

1. Diabeti tip 1 ose tipi 2. Përdoret si një trajtim i pavarur ose në kombinim me ilaçe të tjera.
2. Me rezistencë ndaj agjentëve të hipoglikemisë orale.
3. Me diabet tek gratë shtatzëna.
4. Në rast të komplikimeve nga veshkat dhe mëlçia.
5. Kur kaloni në insulinë me veprim të zgjatur.
6. Në periudhën para operacionit.
7. Në rastin e kushteve të rrezikshme për jetën (koma hiposmolare ose ketoacidotike).
8. Në situata emergjente (para lindjes së fëmijëve, me lëndime).
9. Nëse ka lezione distrofike të lëkurës (ulcera, furunculosis).
10. Trajtimi i diabetit në sfondin e infeksionit.

Insulina e inxhinierisë gjenetike njerëzore tolerohet mirë dhe nuk shkakton reaksione alergjike, pasi është plotësisht identik me hormonin natyror.

Monitorimi i vazhdueshëm është i rëndësishëm!

Ndalohet përshkrimi i ilaçeve në rast të:

• ulja e sheqerit në gjak
• mbindjeshmëria ndaj ilaçit.

Në ditët e para pas emërimit të ilaçit, është i nevojshëm monitorimi i kujdesshëm i pacientit.

Efektet anësore

Rreziku i Urtikarisë! Edemë e Quincke!

Në raste të rralla, kur përdorni insulinë, ndërlikimet e mëposhtme janë të mundshme:

• reaksione alergjike (urtikarie, edemë e Quincke, kruajtje të lëkurës),
• një rënie e mprehtë e sheqerit në gjak (zhvillohet për shkak të refuzimit të ilaçit nga trupi ose në rast të një konflikti imunologjik),
• vetëdije e dëmtuar
• në raste të rënda, zhvillimi i komës hipoglikemike është i mundur,
• etje, gojë e thatë, letargji, humbje e oreksit,
• hiperglicemia (kur përdorni ilaçin kundër një sfondi të infeksionit ose etheve),
• skuqje e fytyres
• reaksione lokale në fushën e administrimit (djegia, kruajtja, atrofia ose përhapja e yndyrës nënlëkurore).

Ndonjëherë përshtatja me ilaçin shoqërohet me çrregullime të tilla si ënjtje dhe dëmtim të shikimit. Këto manifestime zakonisht zhduken pas disa javësh.

Si të gjeni insulinë të gjeneruar gjenetikisht në një farmaci?

Ilaçi është në dispozicion në formën e një zgjidhje për administrimin parenteral:

Nuk është e vështirë të zgjidhni një përgatitje të insulinës duke marrë parasysh karakteristikat individuale të pacientit.

Kushtet e përdorimit

Administrimi nënlëkuror i insulinës përdoret më së shpeshti.

Në raste urgjente, ilaçi administrohet intravenoz.

Në gjendje të rëndë të pacientit

Edhe një diabetik me përvojë mund të bëjë një gabim kur përdorni ilaçin.

Për të shmangur komplikimet, është e nevojshme:

1. Para përdorimit, kontrolloni datën e skadimit të ilaçit.
2. Vëzhgoni rekomandimet e ruajtjes: shishkat rezervë duhet të ruhen në frigorifer. Shishja e zhvilluar mund të ruhet në temperaturën e dhomës në një vend të errët.
3. Sigurohuni që të mbani mend dozën e saktë: lexoni përsëri recetën e mjekut.
4. Para injektimit, është e domosdoshme të lëshoni ajër nga shiringa.
5. Lëkura duhet të jetë e pastër, por është e padëshirueshme të përdorni alkool për përpunim, pasi zvogëlon efektivitetin e ilaçit.
6. Zgjidhni vendin më të mirë për injeksion. Kur futet nën lëkurën e barkut, ilaçi do të veprojë më shpejt. Thithja e ngadaltë e insulinës kur futet në dele ose supe gluteal.
7. Përdorni të gjithë zonën e sipërfaqes (parandalimi i komplikimeve lokale). Distanca midis injeksioneve duhet të jetë së paku 2 cm.
8. Mbërtheni lëkurën në rrudhë për të zvogëluar rrezikun e hyrjes në muskul.
9. Injektoni shiringën nën lëkurë në një kënd në mënyrë që ilaçi të mos rrjedhë.
10. Kur injektohet në stomak, insulina me veprim të shkurtër administrohet 20 minuta para një vakt. Në rast të zgjedhjes së një shpatull ose mollaqe - tridhjetë minuta para një vakt.

Kombinim me ilaçe të tjera

Shpesh me diabet, pacienti merr disa ilaçe. Kombinimi me ilaçe të tjera mund të ndikojë në efektin terapeutik të insulinës së gjeneruar gjenetikisht.

Për të parandaluar komplikimet, duhet të dini:

Mbidozë

Në disa raste, administrimi i insulinës çon në një rënie të papritur të sheqerit në gjak. Problemi shpesh lind për shkak të zgjedhjes jo të duhur të dozës.

Simptomat fillestare të hipoglikemisë:

• dobësi
• zbehje e lekures
• gjendje ankthi
• marramendje,
• disorientation,
• mpirje të krahëve, këmbëve, gjuhës dhe buzëve,
• gjymtyrët që dridhen
• djerse e ftohte
• një ndjenjë e fortë e urisë
• dhimbje koke.

Dridhje; përkeqësim i papritur i mirëqenies

Nëse vëreni këto simptoma, duhet të hani shpejt diçka që përmban karbohidrate lehtësisht të tretshme. Mund të jenë cookie, karamele, një copë sheqer ose bukë e bardhë. Teaaji i ëmbël ndihmon në situata të tilla.

Nëse gjendja përkeqësohet, duhet të telefononi një ambulancë. Hipoglikemia mund të rezultojë në gjendje kome ose vdekje të pacientit.

A është insulina rekombinante e rrezikshme?

Mirë se vini! Insulina rekombinante nuk është e ndryshme nga ajo natyrale. Për ta përvetësuar atë, përdoren bakteret e modifikuar gjenetikisht.

Duke përdorur teknologji të inxhinierisë gjenetike, një ADN rekombinante që përmban gjenin e insulinës është implantuar në qelizën e E. coli. Organizmat e modifikuar gjenetikisht shumohen dhe prodhojnë një hormon. Ilaçi është shumë efektiv dhe ka një shkallë të lartë pastrimi.

Insulin. Pjesa II Prodhimi i insulinës mikrobiologjike

përbërësi i afinitetit - lehtëson ndjeshëm izolimin e proteinës hibride.

Në këtë rast, të dy këta përbërës mund të jenë njëkohësisht të pranishëm në përbërjen e proteinës hibride.

Përveç kësaj, kur krijoni proteina hibride, mund të përdoret parimi i multidimensionalitetit (d.m.th., disa kopje të polipeptidit të synuar janë të pranishëm në proteinën hibride), e cila mund të rrisë ndjeshëm rendimentin e produktit të synuar.

2 Shprehja e proinsulin në qelizat E. coli ..

Në vepër, autorët përdorën tendosjen JM 109 N1864 me një sekuencë nukleotide të futur në plazmid, duke shprehur një proteinë hibride, e cila përbëhet nga proinsulin linear dhe një fragment të proteinës A Staphylococcus aureus A, bashkangjitur N-terminusit të saj përmes mbetjes së metioninës.

Kultivimi i biomasës së ngopur të qelizave të sojit rekombinues siguron fillimin e prodhimit të një proteine ​​hibride, izolimi dhe shndërrimi sekuencial i të cilit në tub çon në insulinë.

Një grup tjetër studiuesish morën një proteinë rekombinante në sistemin e shprehjes bakteriale të një shkrirje të përbërë nga proksulin njerëzor dhe një bisht poliistidine të bashkangjitur me të përmes një mbetje metionine. Ishte izoluar duke përdorur kromatografinë chelate në kolonat Ni-agaroze nga trupat e përfshirjes dhe tretet me bromid cianogjen.

Hartimi dhe analiza spektrometrike në masë e proksulinave të marra të pastruara nga kromatografia e shkëmbimit të joneve në rrëshirën e shkëmbimit të anioneve dhe RP (faza e kundërt) HPLC (kromatografia e lëngshme me performancë të lartë) tregoi praninë e urave disulfide që korrespondojnë me urat disulfide të proinulin natyror njerëzor. Punimi raporton për zhvillimin e një metode të re, të përmirësuar për prodhimin e insulinës njerëzore nga inxhinieri gjenetike në qelizat prokariote. Autorët zbuluan se insulina që rezulton në strukturën e saj dhe aktivitetin biologjik është identik me hormonin e izoluar nga pankreasi.

Kohët e fundit, vëmendje e madhe i është kushtuar thjeshtësimit të procedurës së prodhimit të insulinës rekombinante nga inxhinieri gjenetike. Pra, autorët morën një proteinë shkrirjeje të përbërë nga lideri peptid i interleukin 2 bashkangjitur N-terminusit të proinsulin përmes mbetjeve të lizinës.

Proteina ishte shprehur dhe lokalizuar në mënyrë efikase në organet e përfshirjes. Pas izolimit, proteina u tret me tripsin për të prodhuar insulinë dhe C-peptid. Një grup tjetër studiues vepruan në një mënyrë të ngjashme.

Një proteinë e shkrirjes e përbërë nga proinsulin dhe dy fusha sintetike të stafilokokut Një IgG që lidhet me proteinë u lokalizua në organet përfshirëse, por kishte një nivel më të lartë të shprehjes. Proteina u izolua nga kromatografia e afinitetit duke përdorur IgG dhe u përpunua me tripsin dhe karboksipeptidazë B.

Insulina dhe C-peptidi rezultues u pastrua me RP HPLC. Kur krijoni struktura të bashkuara, raporti i masës së proteinës mbajtëse dhe polipeptidit të synuar është shumë domethënës.

Pra, puna përshkruan ndërtimin e strukturave të shkrirjes, ku një proteinë lidhëse e proteinave lidhëse të njeriut u përdor si polipeptid mbajtës. Një, tre dhe shtatë C-peptide u bashkuan me të.

C-peptidet u lidhën mbi bazën e bishtit të kokës duke përdorur ndarës aminoacidesh që mbanin vendin e kufizimit të Sfi I dhe dy mbetje arginine në fillim dhe në fund të spacer për ndarjen e mëvonshme të proteinave me tripsin. HPLC e produkteve të copëtimit tregoi se copëtimi i C-peptidit është sasior, dhe kjo lejon përdorimin e gjeneve sintetike multimerike për të marrë polipeptide të synuar në një shkallë industriale.

Punimi përshkruan përgatitjen e mutantit proinsulin, i cili përmbante zëvendësimin e Arg32Tyr. Kur kjo proteinë u bashkua me tripsin dhe karboksipeptidazën B, u formuan insulinë vendase dhe një C-peptid që përmbante mbetjet e tirozinës. Kjo e fundit, pas etiketimit 125I, përdoret në mënyrë aktive në radioimmunoassay. 3 Pastrimi i insulinës.

Insulina e destinuar për prodhimin e drogave duhet të jetë me pastërti të lartë. Prandaj, kontrolli shumë efektiv mbi pastërtinë e produkteve të marra në çdo fazë të prodhimit është i nevojshëm. Më parë, RP dhe IO (shkëmbimi jonik) HPLC janë përdorur për të karakterizuar proinsulin-S-sulfonate, proinsulin, individuale A- dhe B-zinxhirë, dhe S-sulfonatet e tyre.

Vëmendje e veçantë i kushtohet gjithashtu derivatit të insulinës fluoreshente. Në vepër, autorët hulumtuan zbatueshmërinë dhe informativitetin e metodave kromatografike në analizën e produkteve në të gjitha fazat e prodhimit të insulinës njerëzore dhe hartuan një orar të operacioneve kromatografike për të veçuar dhe karakterizuar në mënyrë efektive produktet që rezultojnë.

Për më tepër, qasjet janë duke u zhvilluar për të automatizuar dhe përshpejtuar proceset për përcaktimin e pastërtisë dhe sasisë së insulinës.

Punimi raporton për studime mbi mundësinë e përdorimit të kromatografisë së lëngshme të RP me zbulimin elektrokimik për përcaktimin e insulinës, si dhe u zhvillua një metodologji për përcaktimin e insulinës të izoluar nga ishulli i Langerhans nga kromatografia imunoafinale me zbulimin spektrometrik.

Në punë u hulumtua mundësia e përdorimit të mikrodetimit të shpejtë të insulinës duke përdorur elektroforezën kapilar me zbulimin e fluoreshencës lazer. Analiza kryhet duke shtuar në mostër një sasi të njohur të insulinës të etiketuar me fenilisothiocyanate (FITC) dhe një fragment Fab të antitrupave monoklonal të insulinës. Insulinat e etiketuar dhe të rregullt reagojnë konkurrues me kompleksin Fab. Insulina e shënuar me FITZ dhe kompleksi i saj me Fab janë ndarë në 30 sekonda.

Kohët e fundit, një numër i madh i punëve i janë kushtuar përmirësimit të metodave për prodhimin e insulinës, si dhe krijimin e formave të dozave bazuar në të.

Për shembull, në Sh.B.A, analogët e insulinës hepatospecifike janë patentuar, strukturore të ndryshme nga hormoni natyror për shkak të futjes së mbetjeve të ndryshme të aminoacideve në pozicionet 13-15 dhe 19 të zinxhirit A dhe në pozicionin 16 të zinxhirit B.

Analistët e përftuar përdoren në forma të ndryshme parenterale (intravenoze, intramuskulare, nënlëkurore), dozimi intranasal ose implantim në formën e kapsulave speciale në trajtimin e diabetit mellitus. Me rëndësi të veçantë është krijimi i formave të dozave të administruara pa injeksion.

Gazeta raporton për krijimin e një sistemi makromolekular për administrim oral, i cili është i izoluar në insulinë në vëllimin e një hidrogel polimer të modifikuar me frenues të enzimës proteolitike. Efektiviteti i një ilaçi të tillë është 70-80% e efektivitetit të insulinës së lindur nënlëkurore.

Në një punë tjetër, një ilaç merret nga një inkubacion me një hap i insulinës me qelizat e kuqe të gjakut, i marrë në një raport prej 1-4: 100, në prani të një agjenti lidhës.Autorët raportojnë marrjen e një ilaçi me një aktivitet prej 1000 njësish / g, ruajtje të plotë të veprimtarisë pas administrimit oral dhe ruajtjes për disa vjet në një formë të lyofilizuar.

Përveç krijimit të ilaçeve të reja dhe formave të dozave të bazuara në insulinë, janë duke u zhvilluar qasje të reja për të zgjidhur problemin e diabetit.

Kështu, autorët transferuan proteina cDNA të glukozës GLUT2 të transportuar më parë në mënyrë të qëndrueshme me cDNA të insulinës me madhësi të plotë të qelizave të HEP G2 ins.

Në klonet e përftuara të HEP G2 Insgl, glukoza stimulon afër sekretimit normal të insulinës dhe potencon përgjigjen sekretuese ndaj stimuluesve të tjerë të sekretimit.

Mikroskopi imunoelektron zbuloi kokrrizat që përmbajnë insulinë morfologjikisht të ngjashme me kokrrat në qelizat b të ishujve të Langerhans. Mundësia e përdorimit të “qelizës b” artificiale të marrë me metoda të inxhinierisë gjenetike për trajtimin e diabetit mellitus tip 1 është aktualisht në diskutim serioz.

Së bashku me zgjidhjen e problemeve praktike, studiohen mekanizmat e veprimit të insulinës, si dhe marrëdhëniet strukturore dhe funksionale në molekulë. Një nga metodat e hulumtimit është krijimi i derivateve të ndryshëm të insulinës dhe studimi i vetive të tyre fiziko-kimike dhe imunologjike 23, 24.

Siç u përmend më lart, një numër metodash për prodhimin e insulinës bazohen në marrjen e këtij hormoni në formën e një pararendësi (proinsulin), i ndjekur nga ndarja enzimatike në insulinë dhe C-peptid. Aktualisht, prania e aktivitetit biologjik është treguar për C-peptidin, i cili bën të mundur përdorimin e tij për qëllime terapeutike së bashku me insulinën.

Në artikujt vijues të kësaj serie, do të merren në konsideratë vetitë fiziko-kimike dhe biologjike të C-peptidit, si dhe metodat për përgatitjen e tij.

Bioteknologjia në prodhimin e ilaçeve

Me interes janë zhvillimet për marrjen e një versioni 20K të STGh. Një detyrë premtuese është të përvetësoni dhe studioni jo vetëm format e ndryshme të STH, por edhe STH të imobilizuar në mënyrë që të merrni veprimin e zgjatur të hormonit. Methodshtë zhvilluar një metodë origjinale për marrjen e STHch të imobilizuar me një veprim të zgjatur.

Paralelisht me prodhimin e STH, u krijua një teknologji origjinale e integruar për prodhimin e hormoneve adenohipofizë, duke përfshirë të gjitha speciet specifike për speciet, dhe disa nga modifikimet e tyre nga GST. Me rëndësi të madhe është zbatimi i një programi të synuar për të krijuar një ilaç terapeutik STH (somatogen), i marrë nga inxhinieri gjenetike.

Përvoja klinike ka treguar që, duke optimizuar trajtimin e stunting, këshillohet të keni në arsenal disa përgatitje farmaceutike të ngjashme, të marra nga teknologji të ndryshme apo edhe metoda (MF, Ausomatin, Somatogen).

Trajtimi afatgjatë (me vite) me një përgatitje të HSCH shkakton një ulje të ndjeshmërisë në të në trup.

Pjesërisht, kjo mund të jetë rezultat i formimit të antitrupave, por arsyeja kryesore duhet të kërkohet në nivelin e receptorëve dhe përpunimit të hormonit.

Puna me GST, si dhe studimet gjithëpërfshirëse të hormoneve të sekretuara dhe format e ndryshme të tyre bëjnë të mundur studimin e sistemeve të krijuara nga natyra dhe t’i kuptojnë më mirë ato. Ekzistimi i formave të ndryshme amtare të STH në trup tregon fizibilitetin e tyre dhe përdorimin e mundshëm, për shembull, në një klinikë.

Kur krijoni përgatitje të reja për STHch, është e nevojshme para së gjithash të përqendroheni në format natyrore natyrore të hormonit dhe, nëse është e përshtatshme, t'i shkallëzoni ato me anë të inxhinierisë gjenetike, siç bëhet me monomerin STHch.

Në prodhimin e përgatitjeve STHch nga GST, zbatohet me sukses një teknologji gjithëpërfshirëse industriale për prodhimin e hormoneve të tjerë të adenohipofizës (LGH, FSHch, TTGch dhe të tjerët). Shtë e nevojshme të optimizohet prodhimi duke futur metoda të reja të përparuara (kromatografia e afinitetit, etj.)

), merrni hormone shumë të pastra duke përdorur teknologji të integruar.

Shtë e nevojshme të zgjerohet prodhimi dhe përdorimi i grupeve të imunomikroanalizës së hormoneve të adenohipofizës për diagnostikim dhe bioteknologji, të kryhet prodhimi i rregulluar i antitrupave të standardizuara të shkallëve të ndryshme, për të krijuar përgatitje të reja të STHch, duke përfshirë ato të imobilizuara.

Fakti që STH ndikon në metabolizmin e proteinave, yndyrave dhe mineraleve, vepron në nivelin e qelizave pa një organ të synuar, dhe është një anabolik, jep perspektiva të mëdha për përdorimin e tij për të stimuluar proceset e riparimit dhe trajtimin e sëmundjeve të ndryshme. Një studim më i gjerë i këtyre çështjeve, si dhe mundësia e përdorimit të formave dhe varianteve të ndryshme të modifikuar të STGch, është një detyrë urgjente dhe premtuese.

Marrja e insulinës në bioteknologji

Insulina, hormoni peptid i ishujve të Langerhans të pankreasit, është trajtimi kryesor për diabetin. Kjo sëmundje është shkaktuar nga mungesa e insulinës dhe manifestohet me një rritje të glukozës në gjak. Deri kohët e fundit, insulina ishte marrë nga pankreasi i një demi dhe një derri.

Ilaçi ndryshonte nga insulina njerëzore nga 1-3 zëvendësime të aminoacideve, kështu që ekzistonte një kërcënim i reaksioneve alergjike, veçanërisht te fëmijët. Përdorimi i përhapur terapeutik i insulinës ishte i kufizuar nga kostoja e lartë dhe burimet e tij të kufizuara.

Me anë të modifikimit kimik, insulina nga kafshët u bë e padallueshme nga njeriu, por kjo nënkuptonte një rritje shtesë të çmimit të produktit.

Që nga viti 1982, EliLilly ka prodhuar insulinë të gjeneruar gjenetikisht bazuar në sintezën e veçantë të zinxhirëve E. colie A dhe B. Kostoja e produktit është ulur ndjeshëm, insulina që rezulton është identike me njeriun. Që nga viti 1980, në media ka pasur raporte për klonimin e gjenit të proinsulin, një pararendës i hormoneve që bëhet i pjekur me proteolizë të kufizuar.

Teknologjia e kapsulimit aplikohet edhe në trajtimin e diabetit: qelizat pankreatike në një kapsulë, të futura një herë në trupin e pacientit, prodhojnë insulinë gjatë vitit.

Gjenetika e Integruar ka filluar hormonet stimuluese të folikulit dhe luteinizues. Këto peptide përbëhen nga dy nën-njësi. Në rendin e ditës është sinteza industriale e hormoneve oligopeptide të sistemit nervor - enkefalina, e ndërtuar nga 5 mbetje aminoacide, dhe endorfina, analoge të morfinës.

Kur përdoren në mënyrë racionale, këto peptide lehtësojnë dhimbjen, krijojnë një humor të mirë, rrisin efikasitetin, përqendrojnë vëmendjen, përmirësojnë kujtesën dhe vendosin në rregull gjumin dhe zgjimin.

Një shembull i aplikimit të suksesshëm të metodave të inxhinierisë gjenetike është sinteza e p-endorfinës duke përdorur teknologjinë hibride të proteinave të përshkruar më lart për një hormon tjetër peptid, somatostatin.

Metodat për prodhimin e insulinës njerëzore:

Historikisht, mënyra e parë për të marrë insulinë për qëllime terapeutike është izolimi i analogëve të këtij hormoni nga burimet natyrore (ishuj të pankreasit të bagëtive dhe derrave).

Në vitet 20 të shekullit të kaluar, u zbulua se insulinat e gjedhit dhe derrit (të cilët janë më afër insulinës njerëzore në strukturë dhe sekuencën e aminoacideve) shfaqin aktivitet në trupin e njeriut të krahasueshëm me insulinën njerëzore. Pas kësaj, insulina dem ose derr u përdor për një kohë të gjatë për të trajtuar pacientët me diabet tip I.

Sidoqoftë, pas një kohe u tregua se në disa raste antitrupa ndaj insulinës së gjedhit dhe derrit fillojnë të grumbullohen në trupin e njeriut, duke mohuar kështu efektin e tyre.

Nga ana tjetër, një nga avantazhet e kësaj metode të marrjes së insulinës është disponueshmëria e lëndëve të para ushqimore (insulina e gjedhit dhe derrit mund të merret lehtësisht në sasi të mëdha), e cila luajti një rol vendimtar në zhvillimin e metodës së parë për prodhimin e insulinës njerëzore.Kjo metodë quhet gjysmë sintetike.

Në këtë metodë të prodhimit të insulinës njerëzore, insulina e derrit u përdor si lëndë e parë ushqimore. Oktapeptidi C-terminal i zinxhirit B u pastrua nga insulina e pastruar e derrit, pas së cilës u sintetizua oktapeptidi C-terminal i insulinës njerëzore.

Pastaj u ngjit kimikisht, grupet mbrojtëse u hoqën dhe insulina që rezultoi u pastrua. Gjatë testimit të kësaj metode të marrjes së insulinës, u tregua identiteti i plotë i hormonit të marrë në insulinë njerëzore.

Disavantazhi kryesor i kësaj metode është kostoja e lartë e insulinës që rezulton (madje edhe tani, sinteza kimike e oktapeptidit është një kënaqësi e shtrenjtë, veçanërisht në një shkallë industriale).

Aktualisht, insulina njerëzore merret kryesisht në dy mënyra: me modifikimin e insulinës derri me metodën sintetike-enzimatike dhe me metodën e inxhinierisë gjenetike.

Në rastin e parë, metoda bazohet në faktin se insulina e derrit ndryshon nga insulina njerëzore në një zëvendësim në C-terminalin e zinxhirit Ala30Thr B.

Zëvendësimi i alaninës me threoninë kryhet me ndarje enzimë të katalizuar të alaninës dhe shtimit të një mbetje treonine të mbrojtur nga grupi karboksi në vend të tij, i cili është i pranishëm në një tepricë të madhe në përzierjen e reaksionit. Pas ndarjes së grupit mbrojtës O-tart-butil, fitohet insulinë njerëzore.

Insulina ishte proteina e parë e marrë për qëllime tregtare duke përdorur teknologjinë rekombinante të ADN-së. Ekzistojnë dy qasje kryesore për prodhimin e insulinës njerëzore të inxhinierizuar gjenetikisht.

Në rastin e parë, të ndara (shtame prodhuese të ndryshme) merren për të dy zinxhirët e ndjekur nga palosja e molekulës (formimi i urave disulfide) dhe ndarja e izoformave.

Në të dytën, prodhimi në formën e një pararendësi (proinsulin) i ndjekur nga tretja enzimatike me tripsin dhe karboksipeptidazë B në formën aktive të hormonit.

Aktualisht, është më e preferueshme për të marrë insulinë në formën e një pararendësi, i cili siguron mbylljen e saktë të urave disulfide (në rastin e përgatitjes së veçantë të zinxhirëve, kryhen cikle të njëpasnjëshme të denaturimit, ndarje të izoformave dhe renaturim).

Me të dy qasjet, është e mundur që të merren individualisht përbërësit fillestarë (A- dhe B-zinxhirët ose proinsulin), dhe si pjesë e proteinave hibride. Përveç zinxhirëve A dhe B ose proinsulin, proteinat hibride mund të përmbajnë:

1) proteina bartëse - siguron transportimin e një proteine ​​hibride në hapësirën periplazike të një qelize ose mediumi të kulturës,

2) përbërësi i afinitetit - lehtëson ndjeshëm izolimin e proteinës hibride.

Në këtë rast, të dy këta përbërës mund të jenë njëkohësisht të pranishëm në përbërjen e proteinës hibride. Përveç kësaj, kur krijoni proteina hibride, mund të përdoret parimi i multidimensionalitetit (d.m.th., disa kopje të polipeptidit të synuar janë të pranishëm në proteinën hibride), e cila mund të rrisë ndjeshëm rendimentin e produktit të synuar.

Shprehja e proinsulin në qelizat E. coli ..

Strain JM 109 N1864 me një sekuencë nukleotide që shpreh një proteinë shkrirjeje, e cila përbëhet nga një proinsulin linear dhe një proteinë Staphylococcus aureus Një fragment i bashkangjitur në N-terminalin e tij përmes mbetjes së metioninës, u përdor në punë.

Kultivimi i biomasës së ngopur të qelizave të sojit rekombinues siguron fillimin e prodhimit të një proteine ​​hibride, izolimi dhe shndërrimi sekuencial i të cilit në tub çon në insulinë.

Një grup tjetër studiuesish morën një proteinë rekombinante në sistemin e shprehjes bakteriale të një shkrirje të përbërë nga proksulin njerëzor dhe një bisht poliistidine të bashkangjitur me të përmes një mbetje metionine. Ishte izoluar duke përdorur kromatografinë chelate në kolonat Ni-agaroze nga trupat e përfshirjes dhe tretet me bromid cianogjen.

Hartimi dhe analiza spektrometrike në masë e proksulinave të marra të pastruara nga kromatografia e shkëmbimit të joneve në rrëshirën e shkëmbimit të anioneve dhe RP (faza e kundërt) HPLC (kromatografia e lëngshme me performancë të lartë) tregoi praninë e urave disulfide që korrespondojnë me urat disulfide të proinulin natyror njerëzor. Raportohet gjithashtu për zhvillimin e një metode të re, të përmirësuar për prodhimin e insulinës njerëzore nga inxhinieri gjenetike në qelizat prokariotike. Autorët zbuluan se insulina që rezulton në strukturën e saj dhe aktivitetin biologjik është identik me hormonin e izoluar nga pankreasi.

Kohët e fundit, vëmendje e madhe i është kushtuar thjeshtësimit të procedurës së prodhimit të insulinës rekombinante nga inxhinieri gjenetike. Kështu, u mor një proteinë e shkrirjes e cila konsiston në peptidin lider të interleukinës bashkangjitur N-terminusit të proinsulin përmes mbetjeve të lizinës. Proteina ishte shprehur dhe lokalizuar në mënyrë efikase në organet e përfshirjes.

Pas izolimit, proteina u tret me tripsin për të prodhuar insulinë dhe C-peptid. Një grup tjetër studiues vepruan në një mënyrë të ngjashme. Një proteinë e shkrirjes e përbërë nga proinsulin dhe dy fusha sintetike të stafilokokut Një IgG që lidhet me proteinë u lokalizua në organet përfshirëse, por kishte një nivel më të lartë të shprehjes.

Proteina u izolua nga kromatografia e prirjes IgG dhe tretet me tripsin dhe karboksipeptidazë B. Insulina që rezulton dhe C-peptidi u pastruan me RP HPLC. Kur krijoni struktura të bashkuara, raporti i masës së proteinës mbajtëse dhe polipeptidit të synuar është shumë domethënës.

Ndërtimi i konstruksioneve të shkrirjes është përshkruar ku një proteinë lidhëse e albumines serum njerëzore përdoret si polipeptid mbajtës. Një, tre dhe shtatë C-peptide u bashkuan me të.

C-peptidet u lidhën mbi bazën e bishtit të kokës duke përdorur ndarës aminoacidesh që mbanin vendin e kufizimit të Sfi I dhe dy mbetje arginine në fillim dhe në fund të spacer për ndarjen e mëvonshme të proteinave me tripsin. HPLC e produkteve të copëtimit tregoi se copëtimi i C-peptidit është sasior, dhe kjo lejon përdorimin e gjeneve sintetike multimerike për të marrë polipeptide të synuar në një shkallë industriale.

Marrja e një proinsulin mutant, e cila përmbante zëvendësimin e Arg32Tyr. Kur kjo proteinë u bashkua me tripsin dhe karboksipeptidazën B, u formuan insulinë vendase dhe një C-peptid që përmbante mbetjet e tirozinës. Kjo e fundit, pas etiketimit 125I, përdoret në mënyrë aktive në radioimmunoassay.

Insulina e destinuar për prodhimin e drogave duhet të jetë me pastërti të lartë. Prandaj, kontrolli shumë efektiv mbi pastërtinë e produkteve të marra në çdo fazë të prodhimit është i nevojshëm. Më parë, RP dhe IO (shkëmbimi jonik) HPLC janë përdorur për të karakterizuar proinsulin-S-sulfonate, proinsulin, individuale A- dhe B-zinxhirë, dhe S-sulfonatet e tyre.

Vëmendje e veçantë i kushtohet gjithashtu derivatit të insulinës fluoreshente. Në vepër, autorët hulumtuan zbatueshmërinë dhe informativitetin e metodave kromatografike në analizën e produkteve në të gjitha fazat e prodhimit të insulinës njerëzore dhe hartuan një orar të operacioneve kromatografike për të veçuar dhe karakterizuar në mënyrë efektive produktet që rezultojnë.

Për më tepër, qasjet janë duke u zhvilluar për të automatizuar dhe përshpejtuar proceset për përcaktimin e pastërtisë dhe sasisë së insulinës.

Janë raportuar studime mbi mundësinë e përdorimit të kromatografisë së lëngshme të RP me zbulimin elektrokimik për përcaktimin e insulinës, dhe është zhvilluar një metodologji për përcaktimin e insulinës të izoluar nga ishulli Langerhans nga kromatografia imunoafiniteti me zbulimin spektrometrik.

Në punë u hulumtua mundësia e përdorimit të mikrodetimit të shpejtë të insulinës duke përdorur elektroforezën kapilar me zbulimin e fluoreshencës lazer.Analiza kryhet duke shtuar në mostër një sasi të njohur të insulinës të etiketuar me fenilisothiocyanate (FITC) dhe një fragment Fab të antitrupave monoklonal të insulinës. Insulinat e etiketuar dhe të rregullt reagojnë konkurrues me kompleksin Fab. Insulina e shënuar me FITZ dhe kompleksi i saj me Fab janë ndarë në 30 sekonda.

Insulinë gjenetike inxhinierike

Pyetja se nga cila insulinë bëhet, është me interes jo vetëm për mjekët dhe farmacistët, por edhe për pacientët me diabet mellitus, si dhe të afërmit dhe miqtë e tyre.

Sot, ky hormon unik dhe aq i rëndësishëm për shëndetin e njeriut mund të merret nga materiale të ndryshme të papërpunuara duke përdorur teknologji të zhvilluara posaçërisht dhe të testuara me kujdes. Në varësi të metodës së përgatitjes, dallohen llojet e mëposhtme të insulinës:

• Mish derri ose gjedhi, i quajtur gjithashtu produkt shtazor
• Modeli i derrit biosintetik i modifikuar
• Inxhinierike gjenetike ose rekombinante
• Modifikuar gjenetikisht
• sintetik

Insulina derri është përdorur më e gjata për diabetin. Zbatimi i tij u fillua në vitet 20 të shekullit të kaluar.

Duhet të theksohet se derri ose kafsha ishte ilaçi i vetëm deri në vitet 80 të shekullit të kaluar. Për ta përvetësuar atë, përdoret indi i pankreasit të kafshëve.

Sidoqoftë, kjo metodë vështirë se mund të quhet optimale ose e thjeshtë: të punosh me lëndë të para biologjike nuk është gjithmonë i përshtatshëm, dhe vetë lënda e parë nuk është e mjaftueshme.

Përveç kësaj, përbërja e insulinës derri nuk përkon plotësisht me përbërjen e hormonit të prodhuar nga një person i shëndetshëm: mbetje të ndryshme aminoacide janë të pranishme në strukturën e tyre. Duhet të theksohet se hormonet e prodhuara nga pankreasi i gjedhëve kanë një numër edhe më të madh ndryshimesh, të cilat nuk mund të quhen një dukuri pozitive.

Në një përgatitje të tillë, përveç substancës së pastër shumëkomponente, e ashtuquajtura proinsulin përmbahet në mënyrë të pandryshueshme, një substancë që nuk mund të ndahet duke përdorur metoda moderne të pastrimit. Shtë ai që shpesh bëhet burim i reaksioneve alergjike, i cili është veçanërisht i rrezikshëm për fëmijët dhe të moshuarit.

Farmacitë edhe një herë dëshirojnë të fitojnë para për diabetikët. Ekziston një ilaç i ndjeshëm modern evropian, por ata heshtin për këtë. Kjo.

Për këtë arsye, shkencëtarët në të gjithë botën kanë kohë që janë të interesuar të sjellin përbërjen e hormonit të prodhuar nga kafshët në përputhje të plotë me hormonet pankreatike të një personi të shëndetshëm. Një përparim i vërtetë në farmakologjinë dhe trajtimin e diabetit ishte prodhimi i një ilaçi gjysëm sintetik të marrë duke zëvendësuar aminoacidin alanine në një ilaç me origjinë shtazore me treononin.

Në të njëjtën kohë, një metodë gjysmë sintetike për prodhimin e hormonit bazohet në përdorimin e përgatitjeve për kafshë. Me fjalë të tjera, ata thjesht pësojnë modifikime dhe bëhen identike me hormonet e prodhuara nga njerëzit. Ndër avantazhet e tyre është përputhshmëria me trupin e njeriut dhe mungesa e reaksioneve alergjike.

Disavantazhet e kësaj metode përfshijnë mungesën e lëndëve të para dhe vështirësinë e punës me materiale biologjike, si dhe koston e lartë të vetë teknologjisë dhe ilaçit që rezulton.

Në këtë drejtim, ilaçi më i mirë për trajtimin e diabetit është insulina rekombinuese e marrë nga inxhinieri gjenetike.

Nga rruga, shpesh quhet insulinë e inxhinierizuar gjenetikisht, duke treguar kështu metodën e marrjes së tij, dhe produkti që rezulton quhet insulinë njerëzore, duke theksuar kështu identitetin e tij absolut ndaj hormoneve të prodhuara nga pankreasi i një personi të shëndetshëm.

Ndër avantazhet e insulinës së gjeneruar gjenetikisht, duhet të theksohet edhe shkalla e lartë e pastërtisë së tij dhe mungesa e proinsulinës në përbërje, si dhe fakti që nuk shkakton ndonjë reaksion alergjik dhe nuk ka kundërindikacione.

Pyetja e bërë shpesh është e kuptueshme: nga se çfarë është bërë insulina rekombinuese? Rezulton se ky hormon prodhohet nga llojet e majave, si dhe Escherichia coli, të vendosura në një medium ushqyes të veçantë. Për më tepër, sasia e substancës së marrë është aq e madhe sa është e mundur të braktisni plotësisht përdorimin e drogave të marra nga organet e kafshëve.

Sigurisht, kjo nuk ka të bëjë me E. coli të thjeshtë, por për gjenin e modifikuar dhe të aftë për të prodhuar insulinë të tretshme të inxhinierizuar me gjenetik njerëzor, përbërja dhe vetitë e së cilës janë saktësisht të njëjta me hormonin e prodhuar nga qelizat e pankreasit të një personi të shëndetshëm.

Përparësitë e insulinës së inxhinierisë gjenetike nuk janë vetëm ngjashmëria e tij absolute me hormonin njerëzor, por edhe lehtësia e përgatitjes, një sasi e mjaftueshme e lëndëve të para dhe kostoja e përballueshme.

Shkencëtarët në të gjithë botën e quajnë prodhimin e insulinës rekombinante një përparim të vërtetë në trajtimin e diabetit. Rëndësia e këtij zbulimi është aq e madhe dhe e rëndësishme sa është e vështirë të mbivlerësohet.

Shtë mjaft e thjeshtë të theksohet se sot pothuajse 95% e nevojës për këtë hormon plotësohet me ndihmën e insulinës së gjeneruar gjenetikisht.

Në të njëjtën kohë, mijëra njerëz që më parë kishin një alergji ndaj ilaçeve morën një shans për një jetë normale.

Kam pasur diabet për 31 vjet. Ai tani është i shëndetshëm. Por, këto kapsula nuk janë të disponueshme për njerëzit e thjeshtë, ata nuk duan të shesin farmaci, nuk është e dobishme për ta.

Si funksionon insulina inxhinierike njerëzore

Në trajtimin e diabetit mellitus tip 1, përdoret insulinë dyfazore e inxhinierisë gjenetike të njeriut. Në barnatore, ajo shitet në formën e një zgjidhje dhe ka markën "Dashur". Lloji i dytë i sëmundjes gjithashtu mund të trajtohet me një ilaç të tillë nëse ilaçet e përshkruara nuk janë të përshtatshme për një diabetik.

Insulin i gjeneruar gjenetikisht përdoret gjithashtu nëse një person ka gjendje kome diabetike. Mjekët shpesh përshkruajnë injeksione për gratë shtatzëna të diagnostikuara me diabet mellitus kur pilula për uljen e sheqerit dhe dieta terapeutike nuk ndihmojnë.

Në përgjithësi, insulinat me gjenetikë ose OMGJ-të me motor gjenetik përdoren gjatë lindjes së fëmijës, kur ato janë duke u kryer operacion, ose nëse diabeti është dëmtuar rëndë. Ilaçi ju lejon të kaloni në mënyrë të sigurt përdorimin e hormoneve që veprojnë me shpejtësi.

1. Para se të përdorni inxhinierinë gjenetike njerëzore bifazike të insulinës, është e nevojshme të bëni një test dhe të zbuloni nëse ky ilaç është i përshtatshëm për pacientin. Nëse një diabetik zbulon hipoglikeminë, përdorimi i barit nuk rekomandohet.
2. Skema e veprimit të zgjidhjes është që insulina e gjeneruar gjenetikisht bashkëvepron me qelizat, gjë që çon në formimin e komplekseve. Kur qelizat futen në këto komplekse, ato stimulohen dhe fillojnë të punojnë më aktivisht. Si rezultat, prodhohen më shumë enzima.
3. Në këtë proces, glukoza absorbohet më shpejt, karbohidratet që hyjnë në trup përpunohen në mënyrë aktive. Kështu, mëlçia prodhon glukozë më gjatë, dhe proteinat mund të përthithen shumë më shpejt.

Parimi i veprimit të ilaçit varet nga doza, lloji i insulinës, zgjedhja e vendit të injektimit. Do procedurë duhet të bëhet vetëm pas marrëveshjes me mjekun që merr pjesë. Injeksionet e para bëhen nën mbikëqyrjen mjekësore.

Rekomandime për përdorimin e ilaçit

Inxhinieri gjenetike njerëzore si ose insulina biphasike ka emra të ndryshëm tregtie. Gjithashtu, hormonet mund të ndryshojnë në kohëzgjatjen e veprimit, metodën e përgatitjes së zgjidhjes. Produktet emërtohen bazuar në llojin e insulinës.

Insulinat e gjeneruar gjenetikisht janë pjesë e ilaçeve të tilla si Humudar, Vozulim, Actrapid. Insuran, Gensulin. Kjo nuk është një listë e plotë e barnave të tilla, numri i tyre është mjaft i madh.

Të gjitha ilaçet e mësipërme ndryshojnë në aspektin e ekspozimit ndaj trupit.OMGJ-të mund të zgjasin disa orë ose të jenë aktivë për ditë të tëra.

Ilaçet me kombinim dyfazësh përfshijnë ilaçe që përfshijnë përbërës të caktuar që ndryshojnë periudhën e ekspozimit ndaj ilaçit.

• Droga të tilla shiten në formën e përzierjeve, përfshirë hormonet e marra gjenetikisht.
• Këto fonde përfshijnë Mikstard, Insuman, Gansulin, Gensulin.
• Droga përdoret dy herë në ditë, gjysmë ore para vaktit. Një sistem i tillë duhet të respektohet rreptësisht, pasi hormoni është i lidhur drejtpërdrejt me periudhën e marrjes së ushqimit.

Me prodhimin e gjeneve të insulinës njerëzore, merret një përgatitje që ka një kohë mesatare të ekspozimit.

1. Zgjidhja hyn në fuqi brenda 60 minutave, por momenti i aktivitetit më të lartë vërehet gjashtë deri në shtatë orë pas injektimit.
2. Ilaçi hiqet plotësisht nga trupi pas 12 orësh.
3. Droga të tilla përfshijnë Insuran, Insuman, Protafan, Rinsulin, Biosulin.

Ka edhe OMGJ që kanë një periudhë të shkurtër të ekspozimit ndaj trupit. Këto përfshijnë droga insulinë Actrapid, Gansulin, Humulin, Insuran, Rinsulin, Bioinsulin. Insulina të tilla kanë një fazë aktive pas dy deri në tre orë, dhe shenjat e para të veprimit të ilaçit mund të shihen brenda gjysmë ore pas injektimit.

Para se të administrohet insulina, OMGJ-të duhet të ekzaminohen për transparencën dhe mungesën e substancave të huaja në lëng. Nëse substancat e huaja, turbullira ose reshjet shfaqen në ilaç, shishja duhet të hidhet - ilaçi nuk është i përshtatshëm për t'u përdorur.

Insulina e përdorur duhet të jetë në temperaturën e dhomës. Doza e hormonit duhet të rregullohet nëse diabeti ka një sëmundje infektive, mosfunksionim tiroide, sëmundje të Addison, hipopituitarizëm dhe sëmundje kronike të veshkave.

Sulmet e hipoglikemisë janë të mundshme me një mbidozë të barit, në rastin e një kalimi në një lloj të ri të insulinës, për shkak të anashkalimit të vakteve ose mbikëqyrjes fizike. Gjithashtu faji mund të jetë sëmundje që zvogëlojnë nevojën për një hormon - një shkallë e rëndë e sëmundjes së veshkave, sëmundje të mëlçisë, ulje të gjëndrës tiroide, korteksit të veshkave dhe gjëndrës së hipofizës.

1. Një rënie e mprehtë e sheqerit në gjak është e mundur me një ndryshim në zonën e injeksionit. Prandaj, është e nevojshme të kaloni nga një lloj insulini në mënyrë të arsyeshme dhe vetëm pas marrëveshjes me mjekun që merr pjesë.
2. Nëse një diabetik përdor insulinë me veprim të shkurtër, ndonjëherë vëllimi i indit yndyror zvogëlohet në vendin e injektimit ose, anasjelltas, rritet. Për të parandaluar këtë, injeksioni duhet të bëhet në vende të ndryshme.

Gratë shtatzëna duhet të jenë të vetëdijshëm që kërkesat për insulinë mund të ndryshojnë gjatë tremujorëve të ndryshëm të shtatëzanisë. Për ta bërë këtë, ju duhet të bëni një test ditor të sheqerit në gjak me një glukometër.

Veprimi i insulinës në trupin e njeriut përshkruhet në detaje në video në këtë artikull.

1. Struktura dhe funksionet e insulinës 5

1.1. Struktura e molekulës së insulinës 5

1.2. Rëndësia biologjike e insulinës 7

1.3. Biosinteza e insulinës 8

2. Sinteza e insulinës inxhinierike gjenetike 10

2.1. Përdorimi i metodave të inxhinierisë gjenetike për sintezën e barnave 10

2.2. Metodat e Inxhinierisë Gjenetike 11

2.3. Prodhimi i insulinës inxhinierike gjenetike 14

Përfundimi 18

Simptoma të mbidozimit

Kur përdorni insulinë, është e rëndësishme të ndiqni rekomandimet e mjekut dhe të vëzhgoni dozën e saktë të barit të përshkruar.

Në rast mosrespektimi të rregullave dhe një mbidozimi, diabetiku fillon të ketë dhimbje koke të forta, ngërçe, uri, djersitje, rrahje të zemrës, personi bëhet i mbingarkuar, irritohet. Të dridhura në të gjithë trupin dhe dridhje gjithashtu mund të vërehen.

Simptoma të tilla janë shumë të ngjashme me shenjat e një ulje të glukozës në gjak.Me një fazë të butë simptomash, diabeti mund të zgjidhë në mënyrë të pavarur problemin dhe të përmirësojë gjendjen. Për ta bërë këtë, hani karamele ose ndonjë produkt tjetër të ëmbël që përmban sheqer.

• Nëse ndodh një gjendje kome diabetike, ata përdorin një zgjidhje dekstroze, ilaçi administrohet intravenoz derisa personi të jetë i vetëdijshëm. Në shenjat e para të dyshimta, është e nevojshme të telefononi një ambulancë, e cila do të jetë në gjendje të sjellë pacientin në jetë me metodat e urgjencës.
• Si efekte anësore pas përdorimit të OMGJ-ve, një person ka skuqje në lëkurë në formën e urtikarisë, pjesë të trupit fryhen, presioni i gjakut bie ndjeshëm, mund të ndodhë kruajtje dhe gulçim. Ky është një reagim alergjik ndaj një ilaçi, i cili pas një kohe mund të zhduket vetë pa ndërhyrjen mjekësore. Nëse situata vazhdon, duhet të konsultoheni me mjekun tuaj.
• Në ditët e para të marrjes së një preparati të insulinës në diabetikët, trupi shpesh dehidrohet, një person vuan nga mungesa e lëngut, oreksi përkeqësohet, shfaqet ënjtje në krahët dhe këmbët dhe ndjehet përgjumje e vazhdueshme. Simptoma të tilla zakonisht largohen shpejt dhe nuk përsërisin.

Shqyrtime dhe komente

Unë kam diabet tip 2 - i varur nga insulina. Një mik këshilloi uljen e sheqerit në gjak me DiabeNot. Kam porositur përmes Internetit. Filloi pritja.

Unë ndjek një dietë jo të rreptë, çdo mëngjes fillova të ecja 2-3 kilometra në këmbë. Gjatë dy javëve të fundit, vërej një ulje të qetë të sheqerit në njehsor në mëngjes para mëngjesit nga 9.3 në 7.1, dhe dje madje në 6.

1! Vazhdoj kursin parandalues. Unë do të abonoj në lidhje me sukseset.

Margarita Pavlovna, edhe unë jam ulur tani në Diabenot. SD 2. Në të vërtetë nuk kam kohë për një dietë dhe shëtitje, por nuk abuzoj me ëmbëlsirat dhe karbohidratet, mendoj XE, por për shkak të moshës, sheqeri është akoma i lartë.

Rezultatet nuk janë aq të mira sa ato të tua, por për 7.0 sheqeri nuk dalin për një javë. Me cilin glukometër matni sheqerin? A ju tregon plazma apo gjak të tërë? Dua të krahasoj rezultatet nga marrja e drogës.

Ju faleminderit shumë për një postim të tillë informues.

Prodhimi i insulinës inxhinierike gjenetike

Për ta bërë një person të ndjehet i shëndetshëm, duhet të monitoroni nivelin e insulinës në trup. Ky hormon duhet të jetë i mjaftueshëm në mënyrë që glukoza të mos grumbullohet në gjak. Përndryshe, në rast të çrregullimeve metabolike, mjeku diagnostikon diabetin.

Terapia për fazën e avancuar të diabetit mellitus është të plotësoj përqendrimin e munguar të insulinës, i cili nuk mund të prodhohet natyrshëm nga trupi. Për këtë, përdoret insulinë e tretshme, e cila është e ngjashme me krijimin e gjenetikës njerëzore. Pankreasi është përgjegjës për prodhimin e një hormoni të tillë.

Për prodhimin e insulinës, jo vetëm që përdoret teknologjia për prodhimin e hormonit natyror, prodhuesit përdorin gjithashtu insulinë të modifikuar të marrë artificialisht. Ilaçi i shënuar "solubilis" tregohet si i tretshëm.

Llojet e ilaçeve

Inxhinieri gjenetike njerëzore si ose insulina biphasike ka emra të ndryshëm tregtie. Gjithashtu, hormonet mund të ndryshojnë në kohëzgjatjen e veprimit, metodën e përgatitjes së zgjidhjes. Produktet emërtohen bazuar në llojin e insulinës.

Insulinat e gjeneruar gjenetikisht janë pjesë e ilaçeve të tilla si Humudar, Vozulim, Actrapid. Insuran, Gensulin. Kjo nuk është një listë e plotë e barnave të tilla, numri i tyre është mjaft i madh.

Të gjitha ilaçet e mësipërme ndryshojnë në aspektin e ekspozimit ndaj trupit. OMGJ-të mund të zgjasin disa orë ose të jenë aktivë për ditë të tëra.

Ilaçet me kombinim dyfazësh përfshijnë ilaçe që përfshijnë përbërës të caktuar që ndryshojnë periudhën e ekspozimit ndaj ilaçit.

• Droga të tilla shiten në formën e përzierjeve, përfshirë hormonet e marra gjenetikisht.
• Këto fonde përfshijnë Mikstard, Insuman, Gansulin, Gensulin.
• Droga përdoret dy herë në ditë, gjysmë ore para vaktit. Një sistem i tillë duhet të respektohet rreptësisht, pasi hormoni është i lidhur drejtpërdrejt me periudhën e marrjes së ushqimit.

Me prodhimin e gjeneve të insulinës njerëzore, merret një përgatitje që ka një kohë mesatare të ekspozimit.

1. Zgjidhja hyn në fuqi brenda 60 minutave, por momenti i aktivitetit më të lartë vërehet gjashtë deri në shtatë orë pas injektimit.
2. Ilaçi hiqet plotësisht nga trupi pas 12 orësh.
3. Droga të tilla përfshijnë Insuran, Insuman, Protafan, Rinsulin, Biosulin.

Ka edhe OMGJ që kanë një periudhë të shkurtër të ekspozimit ndaj trupit. Këto përfshijnë droga insulinë Actrapid, Gansulin, Humulin, Insuran, Rinsulin, Bioinsulin. Insulina të tilla kanë një fazë aktive pas dy deri në tre orë, dhe shenjat e para të veprimit të ilaçit mund të shihen brenda gjysmë ore pas injektimit.

Droga të tilla ekskretohen plotësisht pas gjashtë orësh.

Përdorimi i njeriut të tretshëm në insulinë i gjeneruar gjenetikisht për diabetin

Insulina e gjeneruar nga gjenetike njerëzore është një zëvendësim i zakonshëm i hormonit për insulinës që prodhon pankreasin.

Jo vetëm hormoni njerëzor i modifikuar gjenetikisht përdoret për sintezë, por edhe substancë e krijuar sintetike. Një tjetër mundësi e njohur për krijimin e ilaçit është përdorimi i insulinës së modifikuar të derrit, sepse

në përbërjen dhe funksionet e tij, ajo është më e afërta me njeriun.

Orari i prodhimit të insulinës inxhinierike gjenetike.

Indikacionet dhe kundërindikacionet

Insulina e gjeneruar gjenetikisht mund të përdoret si për diabetin mellitus tip 1 ashtu edhe për diabetin tip 2, kur vërehet një reagim i qëndrueshëm ndaj ilaçeve orale me një natyrë hipoglikemike.

Mund të përdoret kur pacienti është në disa lloje të komës. Nëse një grua shtatzënë sapo fillon të marrë diabet, atëherë përdorimi i insulinës inxhinierike lejohet, por vetëm nëse dieta nuk ndihmon të ndikojë në nivelin e glukozës. Përdorimi i tij rekomandohet në rastet e infeksionit me infeksione në të cilat mund të vërehet hipertermia.

Përgatitjet e gjenit janë të suksesshme në përdorimin e tyre gjatë lindjes së fëmijëve, operacioneve, dëmtimeve, çrregullimeve metabolike dhe në rastin e një kalimi gradual në insulinë me një veprim të gjatë.

Ndalohet përdorimi i preparateve gjenet që zëvendësojnë hormonin me mbindjeshmëri ndaj elementëve të caktuar të ilaçit dhe me hipoglikeminë.

Veprimi farmakologjik i ilaçeve

Droga të këtij lloji reagojnë me receptorë të caktuar të membranave qelizore, duke formuar komplekse me to. Kur futet në qelizat, kompleksi i ilaçit ndikon në punë, duke e stimuluar atë të jetë më aktiv dhe të prodhojë enzima shtesë.

Niveli i glukozës bie për faktin se ajo përpunohet më shpejt nga qelizat. Pas kësaj, procesi i lipogjenezës, prodhimi i proteinave përshpejtohet dhe shpejtësia e mëlçisë në formimin e glukozës zvogëlohet.

Kohëzgjatja e ilaçit do të varet nga vendi i injeksionit, lloji i drogës, doza dhe përgjigja individuale e trupit të njeriut. Vetëm një mjek mund të vendosë doza dhe të përshkruajë ilaçe të caktuara në këtë grup. Në periudhën fillestare të marrjes së drogës, pacienti monitorohet nga afër nga mjekët për të zbuluar nëse ilaçi është refuzuar.

Shembuj të ilaçeve të insulinës me motor gjenetik të inxhinierizuar

Insulina e gjeneruar nga gjenetike njerëzore përmbahet në ilaçe të njohura si Insuran, Insuman, Vozulim, Penfill, Biosulin, Gensulin, Actrapid, Rinsulin, Humulin, Humudar, Rosinsulin etj.

Ekzistojnë lloje të ndryshme të insulinës.Një nga klasifikimet ka të bëjë me kohëzgjatjen e barit. Sipas saj, insulina e tretshme mund të ketë një veprim të shkurtër dhe të gjatë. Ekzistojnë ilaçe të kombinuara (insulinë bipasike), të cilat përmbajnë një substancë të një veprimi të shpejtë dhe të zgjatur.

Ky lloj mjekimi quhet një përzierje. Midis tyre, ka nga ato që krijohen me një ndryshim në hormonin njerëzor. Insulina dyfazore është Mikstard, Gansulin, Insuman, Humulin dhe Gensulin. Ata duhet të përdoren dy herë në ditë, gjysmë ore para ngrënies.

Kjo për faktin se insulina me dy faza ka një substancë me veprim të shkurtër, marrja e së cilës varet nga dieta.

Një analog inxhinierik i hormonit njerëzor është ndër ilaçet me një shkallë mesatare kohëzgjatjeje. Ky insulinë i tretshëm fillon të veprojë pas një ore, dhe kulmi i aktivitetit të tij ndodh pas 7 orësh. Pas 12 orësh, shfaqet. Droga e krijuar nga gjenetike njerëzore e këtij grupi është Insuman, Protafan, Humulin, Rinsulin, Biosulin, Gensulin, Gansulin, Insuran.

Ekziston një ilaç njerëzor i krijuar nga gjenetika njerëzore midis këtij grupi me një veprim të shkurtër. Për shembull, këto përfshijnë Gansulin, Insuran, Humulin, Rinsulin, Gensulin, Bioinsulin dhe Actrapid. Një insulinë e tillë e tretshme fillon të veprojë në gjysmë ore, dhe aktiviteti i tij arrin nivelin e tij maksimal në dy orë. Droga të tilla ekskretohen për 6 orë.

Në rast të mbidozës së barnave me insulinë të inxhinierizuar gjenetikisht, mund të ndodhin dobësi, përgjumje, lodhje, nervozizëm, të dridhura, rritje të sekretimit të djersës së ftohtë, dridhje, zbehje, palpitacione, dhimbje koke, ngërçe dhe uri. Të gjitha këto janë simptoma të hipoglikemisë.

Nëse kjo sëmundje sapo ka filluar të zhvillohet dhe është në fazat e saj më të hershme, më të lehta, atëherë mund të hiqni të gjitha simptomat vetë. Për ta bërë këtë, ju duhet të hani ushqime me sheqer dhe karbohidrate të larta, të cilat mund të treten lehtë. Solucioni i glukagonit dhe dekstrozës mund të futet në trup.

Nëse një person ka rënë në gjendje kome, atëherë duhet të injektoni një zgjidhje të modifikuar dekstrozë derisa situata të përmirësohet.

Disa njerëz mund të zhvillojnë reaksione alergjike ndaj përdorimit të ilaçeve të modifikuar gjenetikisht me insulinë. Simptomat mund të përfshijnë zgjua, ënjtje, humbje të forcës, presion të ulët të gjakut, gulçim, skuqje, ethe dhe kruajtje.

Në disa raste, shfaqet hipoglikemia dhe koma. Probleme me vetëdijen njerëzore dhe madje edhe gjendje kome mund të shfaqen. Nëse një pacient ka humbur ilaçe, atëherë ai mund të zhvillojë hiperglicemi.

Shfaqet për shkak të dozave të ulta paraprake, me zhvillimin e fenomeneve infektive në trup, dhe gjithashtu nëse nuk respektoni rregullat e dietës.

Në disa raste, pacienti mund të zhvillojë lipodistrofi në vendet ku administrohet ilaçi.

Në fillim të përdorimit të ilaçit, mund të shfaqet puffiness, mungesë uji, përgjumje dhe prishje të oreksit. Por këto fenomene janë të përkohshme.

Përdorimi i një zëvendësuesi për insulinën natyrale, siç është një substancë e gjeneruar gjenetikisht, është një shtesë e shkëlqyeshme për trajtimin e diabetit.

Ndihmon për të ulur nivelin e sheqerit për shkak të faktit se glukoza është më e zhytur nga qelizat, dhe proceset e transportit të tij ndryshojnë. Por këto ilaçe duhet të përdoren në mënyrë rigoroze sipas recetës së mjekut, sepse

ato mund të shkaktojnë efekte shëndetësore të padëshiruara për pacientin.

Nga se krijohet insulina?

Insulina është ilaçi kryesor për trajtimin e diabetit tip 1. Ndonjëherë përdoret gjithashtu për të stabilizuar pacientin dhe për të përmirësuar mirëqenien e tij në llojin e dytë të sëmundjes. Kjo substancë për nga natyra e saj është një hormon që është i aftë të ndikojë në metabolizmin e karbohidrateve në doza të vogla.

Normalisht, pankreasi prodhon insulinë të mjaftueshme, e cila ndihmon në ruajtjen e nivelit fiziologjik të sheqerit në gjak. Por me çrregullime serioze endokrine, e vetmja mundësi për të ndihmuar pacientin shpesh është pikërisht injeksione me insulinë.

Fatkeqësisht, është e pamundur ta marrësh me gojë (në formën e tabletave), pasi shkatërrohet plotësisht në traktin tretës dhe humbet vlerën e tij biologjike.

Përgatitjet e marra nga lëndët e para me origjinë shtazore

Marrja e këtij hormoni nga pankreasi i derrave dhe bagëtive është një teknologji e vjetër që përdoret rrallë sot.

Kjo për shkak të cilësisë së ulët të ilaçeve të pranuar, tendencës së tij për të shkaktuar reaksione alergjike dhe një shkalle të pamjaftueshme të pastrimit.

Fakti është se pasi hormoni është një substancë proteine, ai përbëhet nga një grup specifik i aminoacideve.

Insulina e prodhuar në trupin e derrit ndryshon në përbërjen e aminoacideve nga insulina e njeriut me 1 aminoacid, dhe insulinën e gjedhit për 3.

Në fillim dhe mes të shekullit të 20-të, kur ilaçe të ngjashme nuk ekzistonin, madje një insulinë e tillë ishte një përparim në mjekësi dhe lejoi marrjen e trajtimit të diabetikëve në një nivel të ri. Hormonet e marra me këtë metodë ulën sheqerin në gjak, megjithatë, ato shpesh shkaktuan efekte anësore dhe alergji.

Dallimet në përbërjen e aminoacideve dhe papastërtive në ilaç ndikuan në gjendjen e pacientëve, veçanërisht në kategoritë më të prekshme të pacientëve (fëmijë dhe të moshuar).

Një arsye tjetër për tolerancën e dobët të insulinës së tillë është prania e pararendësit të saj joaktiv në ilaç (proinsulin), i cili ishte i pamundur të heqësh qafe në këtë variacion të ilaçeve.

Në ditët e sotme, ka insulina të përparuara të derrit që nuk kanë këto mangësi. Ato merren nga pankreasi i një derri, por pas kësaj ata i nënshtrohen përpunimit dhe pastrimit shtesë. Ata janë shumë komponentë dhe përmbajnë ekscipientë.

Insulina e derrit e modifikuar praktikisht nuk është e ndryshme nga hormoni i njeriut, kështu që akoma përdoret në praktikë

Ilaçet e tilla tolerohen nga pacientët shumë më mirë dhe praktikisht nuk shkaktojnë reaksione të kundërta, ato nuk pengojnë sistemin imunitar dhe ulin në mënyrë efektive sheqerin në gjak. Insulina e gjedhit nuk përdoret në mjekësi sot, pasi për shkak të strukturës së saj të huaj ndikon negativisht në imunitetin dhe sistemet e tjera të trupit të njeriut.

Insulinë Inxhinierike Gjenetike

Insulina njerëzore, e cila përdoret për diabetikët, në shkallë industriale merret në dy mënyra:

Kushtet e ruajtjes së insulinës

• duke përdorur trajtimin enzimatik të insulinës derri,
• duke përdorur shtame të modifikuar gjenetikisht të Escherichia coli ose maja.

Me një ndryshim fiziko-kimik, molekulat e insulinës derri nën veprimin e enzimave speciale bëhen identike me insulinën njerëzore. Përbërja aminoacide e përgatitjes që rezulton nuk ndryshon nga përbërja e hormonit natyror që prodhohet në trupin e njeriut.

Gjatë procesit të prodhimit, ilaçi pëson pastrim të lartë, prandaj nuk shkakton reaksione alergjike ose efekte të tjera të padëshiruara.

Por më shpesh, insulina merret duke përdorur mikroorganizma të modifikuar (të modifikuar gjenetikisht). Duke përdorur metoda bioteknologjike, bakteret ose maja janë modifikuar në atë mënyrë që ata vetë mund të prodhojnë insulinë.

Përveç vetë prodhimit të insulinës, pastrimi i tij luan një rol të rëndësishëm. Kështu që ilaçi nuk shkakton ndonjë reaksion alergjik dhe inflamator, në secilën fazë është e nevojshme të monitorohet pastërtia e shtameve të mikroorganizmave dhe të gjitha zgjidhjeve, si dhe përbërësit e përdorur.

Ekzistojnë 2 metoda për prodhimin e tillë të insulinës. E para prej tyre bazohet në përdorimin e dy llojeve (llojeve) të ndryshme të një mikroorganizmi të vetëm.

Secila prej tyre sintetizon vetëm një zinxhir të molekulës së ADN-së së hormonit (ka vetëm dy prej tyre, dhe ato janë të ndërprera spirale së bashku).

Atëherë këto zinxhirë janë të lidhur, dhe në zgjidhjen që rezulton tashmë është e mundur të ndani format aktive të insulinës nga ato që nuk mbajnë ndonjë domethënie biologjike.

Mënyra e dytë për të marrë ilaçin duke përdorur Escherichia coli ose maja bazohet në faktin se mikrobi së pari prodhon insulinë joaktive (d.m.th., paraardhësi i saj, proinsulin). Pastaj, duke përdorur trajtim enzimatik, kjo formë aktivizohet dhe përdoret në ilaç.

Personeli që ka akses në objektet e caktuara të prodhimit duhet të jetë gjithnjë i veshur me një kostum mbrojtës steril, duke bërë që të përjashtohen kontaktet me lëngjet e trupit të njeriut

Të gjitha këto procese zakonisht janë të automatizuara, ajri dhe të gjitha sipërfaqet në kontakt me ampula dhe shishkat janë sterile, dhe linjat me pajisje mbyllen hermetikisht.

Metodat e bioteknologjisë u mundësojnë shkencëtarëve të mendojnë për zgjidhje alternative të diabetit.

Për shembull, deri më tani, po bëhen studime preklinike për prodhimin e qelizave beta artificiale të pankreasit, të cilat mund të merren duke përdorur metoda të inxhinierisë gjenetike.

Ndoshta në të ardhmen ato do të përdoren për të përmirësuar funksionimin e këtij organi në një person të sëmurë.

Prodhimi i përgatitjeve moderne të insulinës është një proces kompleks teknologjik që përfshin automatizimin dhe ndërhyrjen minimale të njeriut

Komponentët shtesë

Prodhimi i insulinës pa eksipientë në botën moderne është pothuajse e pamundur të imagjinohet, sepse ato mund të përmirësojnë vetitë e tij kimike, të zgjasin kohën e veprimit dhe të arrijnë një shkallë të lartë pastërtie.

Sipas vetive të tyre, të gjithë përbërësit shtesë mund të ndahen në klasat e mëposhtme:

• zgjatësit (substanca që përdoren për të siguruar një kohëzgjatje më të gjatë të veprimit të ilaçit),
• përbërësit dezinfektues
• stabilizues, për shkak të të cilave aciditeti optimal mbahet në zgjidhjen e ilaçeve.

Shtesat e zgjatura

Ekzistojnë insulina me veprim të gjatë, aktiviteti biologjik i të cilit zgjat 8 deri në 42 orë (në varësi të grupit të ilaçit). Ky efekt arrihet për shkak të shtimit të substancave speciale - zgjatësve në zgjidhjen e injektimit. Më shpesh, një nga komponimet e mëposhtme përdoret për këtë qëllim:

Proteinat që zgjasin veprimin e ilaçit i nënshtrohen pastrimit të hollësishëm dhe janë alergjik të ulët (për shembull, protamin). Kripërat e zinkut gjithashtu nuk ndikojnë negativisht as në aktivitetin e insulinës dhe as në mirëqenien e njeriut.

Dezinfektuesit në përbërjen e insulinës janë të domosdoshme në mënyrë që flora mikrobike të mos shumohet gjatë ruajtjes dhe përdorimit në të. Këto substanca janë ruajtës dhe sigurojnë ruajtjen e aktivitetit biologjik të ilaçit.

Përveç kësaj, nëse pacienti administron hormonin nga një shishkë vetëm për veten e tij, atëherë ilaçi mund të zgjasë për disa ditë.

Për shkak të përbërësve antibakterialë me cilësi të lartë, ai nuk do të ketë nevojë të hedhë një ilaç të papërdorur për shkak të mundësisë teorike të riprodhimit në një zgjidhje të mikrobeve.

Substancat e mëposhtme mund të përdoren si dezinfektues në prodhimin e insulinës:

Nëse zgjidhja përmban jone të zinkut, ato gjithashtu veprojnë si një ruajtës shtesë për shkak të vetive të tyre antimikrobike

Për prodhimin e secilit lloj insuline, përbërës të caktuar dezinfektues janë të përshtatshëm. Ndërveprimi i tyre me hormonin duhet të hetohet në fazën e provave paraklinike, pasi konservatori nuk duhet të prishë aktivitetin biologjik të insulinës ose përndryshe të ndikojë negativisht në pronat e tij.

Përdorimi i preservatives në shumicën e rasteve lejon që hormoni të administrohet nën lëkurë pa trajtim paraprak me alkool ose antiseptikë të tjerë (prodhuesi zakonisht i referohet kësaj në udhëzime).

Kjo thjeshton administrimin e ilaçit dhe zvogëlon numrin e manipulimeve përgatitore para vetë injeksionit.

Por kjo rekomandim funksionon vetëm nëse zgjidhja administrohet duke përdorur një shiringë individuale të insulinës me një gjilpërë të hollë.

Stabilizues

Stabilizuesit janë të domosdoshëm në mënyrë që pH e zgjidhjes të ruhet në një nivel të caktuar. Ruajtja e barit, aktiviteti i tij dhe qëndrueshmëria e vetive kimike varen nga niveli i aciditetit. Në prodhimin e hormonit të injeksionit për pacientët me diabet, fosfatet zakonisht përdoren për këtë qëllim.

Për insulinë me zink, stabilizuesit e zgjidhjes nuk janë gjithmonë të nevojshme, pasi jonet metalike ndihmojnë në ruajtjen e ekuilibrit të nevojshëm.

Nëse ato përdoren megjithatë, atëherë komponimet e tjera kimike përdoren në vend të fosfateve, pasi që një kombinim i këtyre substancave çon në reshje dhe papërshtatshmëri të ilaçit.

Një pronë e rëndësishme e treguar për të gjithë stabilizuesit është siguria dhe pamundësia për të hyrë në çdo reagim me insulinë.

Një endokrinolog kompetent duhet të merret me zgjedhjen e ilaçeve injektuese për diabetin për secilin pacient individual.

Detyra e insulinës nuk është vetëm të ruajë një nivel normal të sheqerit në gjak, por edhe të mos dëmtojë organet dhe sistemet e tjera. Ilaçi duhet të jetë kimikisht neutral, i ulët alergjik dhe mundësisht i përballueshëm.

Shtë gjithashtu mjaft i përshtatshëm nëse insulina e zgjedhur mund të përzihet me versionet e tjera të saj sipas kohëzgjatjes së veprimit.

Marrja e insulinës, metodat e inxhinierisë gjenetike, Bioteknologji - Punë lëndësh

1. Struktura dhe funksionet e insulinës 5

1.1. Struktura e molekulës së insulinës 5

1.2. Rëndësia biologjike e insulinës 7

1.3. Biosinteza e insulinës 8

2. Sinteza e insulinës inxhinierike gjenetike 10

2.1. Përdorimi i metodave të inxhinierisë gjenetike për sintezën e barnave 10

2.2. Metodat e Inxhinierisë Gjenetike 11

2.3. Prodhimi i insulinës inxhinierike gjenetike 14