Интервью с ведущим исследователем в области биотехнологий, профессором А. И. Смирновым о новом методе синтеза инсулина.
Санкт-Петербург, 12 апреля 2023 года. В мире эндокринологии произошло значимое событие: ученые из Института молекулярной биологии и генетической инженерии объявили о разработке революционного метода производства инсулина с использованием бактериальных клеток. Этот прорыв открывает новую эру в лечении диабета.
Процесс и его значение
Исследование, опубликованное в журнале «Molecular Biotechnology», описывает процесс, который позволяет бактериям вида Escherichia coli производить человеческий инсулин в больших количествах. Достижение стало возможным благодаря использованию генной инженерии для интеграции гена, кодирующего инсулин, непосредственно в геном бактериальных клеток.
“Это не только значительно сокращает затраты на производство инсулина, но и делает его более доступным для пациентов во всем мире, особенно в странах с ограниченными ресурсами”, - говорит профессор А. И. Смирнов, руководитель проекта.
Преимущества нового метода
Новый метод отличается от традиционного, который использует культуры дрожжей Saccharomyces cerevisiae. Основные преимущества:
- Эффективность: Бактерии растут быстрее дрожжей, что сокращает время производства.
- Экономия: Уменьшение себестоимости продукции за счет снижения затрат на питательные вещества.
- Стабильность: Ген, интегрированный в бактериальный геном, обеспечивает стабильное производство на протяжении всего жизненного цикла бактериальных клеток.
- Устойчивость к изменениям окружающей среды: Бактерии способны выживать и продолжать продуцировать инсулин в широких температурных и кислотно-основных диапазонах.
Технология и ее перспективы
Использованная технология основана на принципе синтетического биологии, позволяющем “программировать” бактерии на выпуск нужного белка. Ученые создали искусственную ДНК, содержащую последовательности, необходимые для синтеза предшественника человеческого инсулина (препропроинсулина). После экспрессии и последующей обработки, полученный препропроинсулин превращается в функционально активный человеческий инсулин.
Перспективы этого открытия огромны, так как оно может привести к созданию мобильных производственных линий, которые можно было бы быстро развернуть в местах стихийных бедствий или эпидемий, чтобы обеспечить необходимое количество инсулина для спасаемых людей с сахарным диабетом.
“Наш метод имеет потенциал не только улучшить существующие методы производства инсулина, но также дает толчок для дальнейшего развития персонализированной медицины”, – отмечает Смирнов. – “Мы уже работаем над адаптацией технологии под индивидуальные потребности каждого пациента, включая изменение концентрации и типа сахара в крови в ответ на разные углеводные продукты”.
Выводы и дальнейшие исследования
Выводы, опубликованные в научном сообществе, подтверждаются данными высокоэффективного масштабного анализа инсулиновой функции in vitro и in vivo на лабораторных мышах, которые демонстрировали улучшенную толерантность к глюкозе и нормализованные показатели сахара в крови после введения нового инсулина.
“Это только первый шаг. Следующая задача — оптимизировать процесс культивации бактерий и усилить очистку конечного продукта, чтобы полностью соответствовать строгим фармацевтическим стандартам и требованиям безопасности”, заключил профессор Смирнов.
Дальнейшее развитие технологии требует глубокой научной работы и клинических испытаний. Уже запланированы этапы доклинических и фазовых исследований на животных, а также подбор участников для фазы I клинических испытаний среди людей с диабетом.