Para ilmuwan secara genetik mengubah seekor sapi untuk menghasilkan insulin dalam susunya

Seekor sapi jenis sapi berwarna coklat hasil rekayasa genetika baru-baru ini membuat sejarah dengan memproduksi insulin manusia dalam susunya.
Terobosan diabetes ini dapat membuka jalan untuk meningkatkan produksi insulin, namun diperlukan lebih banyak penelitian tentang penggunaan sapi transgenik untuk memproduksi insulin manusia.
Insulin merupakan komponen penting dalam penatalaksanaan diabetes, namun mahal dan tidak selalu dapat diakses.

Diabetes adalah suatu kondisi yang berkembang ketika tubuh tidak dapat memproduksi atau menggunakan insulin dengan baik, sehingga menyebabkan ketidakseimbangan kadar gula darah.

Banyak penderita diabetes mengonsumsi insulin, yang membantu glukosa dari makanan memasuki sel-sel tubuh dan mengubah glukosa menjadi energi.

Karena permintaan insulin global sangat tinggi dan mahalnya harga insulin, seringkali sulit bagi masyarakat untuk mendapatkan insulin yang mereka butuhkan untuk mengelola diabetes mereka. Para peneliti sedang menjajaki cara meningkatkan produksi insulin agar lebih mudah tersedia bagi mereka yang membutuhkannya.

Untuk pertama kalinya, para ilmuwan mengubah genetika seekor sapi jenis sapi berwarna coklat di Brazil dan menemukan insulin manusia dan proinsulin, suatu prekursor insulin, dalam susu sapi “transgenik” ini.

Hasilnya, yang dipublikasikan pada 12 Maret di Jurnal Bioteknologi, menunjukkan solusi potensial untuk memproduksi insulin secara massal, namun penelitian lebih lanjut diperlukan untuk mengkonfirmasi temuan ini. Kehati-hatian dalam menggunakan hewan hasil rekayasa genetika untuk memajukan farmakologi manusia juga diperlukan.

Brett M. Sansbury, PhD, peneliti utama dan pemimpin penelitian penemuan di Gene Editing Institute ChristianaCare, mengomentari potensi implikasi penelitian ini bagi kami:

“Rekayasa genetika memiliki potensi besar untuk kemajuan yang signifikan dalam cara kita memahami, mendiagnosis, dan mengobati penyakit. Studi ini menyoroti potensi penerapan bidang ini dalam meningkatkan kesehatan manusia. Meskipun para peneliti di sini menggambarkan tantangan praktis yang mereka alami dalam studi pembuktian konsep ini, implikasinya terhadap peningkatan pasokan obat esensial, yang berpotensi membuatnya lebih mudah diakses oleh populasi yang lebih luas yang menderita penyakit yang sangat menonjol, dapat terjadi. akan sangat berdampak.”

Sapi hasil rekayasa genetika menghasilkan insulin manusia

Untuk penelitian ini, para peneliti mengeksplorasi apakah perubahan genetik tertentu pada sapi dapat menghasilkan proinsulin dalam susunya.

Para peneliti mencatat bahwa modifikasi genetik pada hewan lain untuk menghasilkan protein spesifik telah berhasil di bidang penelitian lain di masa lalu.

Sapi dapat menghasilkan susu dalam jumlah besar dalam jangka waktu yang lama, sehingga dapat membantu peningkatan produksi.

Para peneliti memanfaatkan proses yang disebut transfer inti sel somatik untuk menciptakan embrio khusus. Tujuan utamanya adalah untuk memanipulasi kelenjar susu dari keturunan yang dihasilkan untuk menghasilkan protein spesifik dalam susu mereka.

Para peneliti mampu menghasilkan embrio transgenik yang sangat spesifik yang ditanamkan ke dalam sapi, dan berhasil menciptakan satu sapi transgenik.

Para peneliti selanjutnya mencoba untuk menghamili sapi transgenik tersebut, tetapi upaya tersebut tidak berhasil. Pada akhirnya, mereka menginduksi sapi tersebut secara hormonal untuk menghasilkan susu.

Setelah memberikan waktu laktasi selama 21 hari, peneliti mengumpulkan susu untuk 30 hari berikutnya. Mereka kemudian melakukan tes, khususnya Western blotting dan spektrometri massa, untuk mengevaluasi protein yang ada dalam susu. Mereka membandingkan hasilnya dengan susu non-transgenik.

Hasil analisis menemukan proinsulin dan insulin pada susu yang mereka evaluasi dari sapi transgenik.

“Kami mampu memproduksi insulin manusia bioaktif dalam susu sapi,” penulis studi Dr. Matthew B. Wheeler, PhD, seorang profesor bioteknologi dan biologi perkembangan dari Carl R. Woese Institute for Genomic Biology di University of Illinois Urbana -Kampanye, jelaskan kepada kami.

“Tujuannya untuk menghasilkan sumber insulin yang ekonomis bagi pasien diabetes. Sapi ini menghasilkan bentuk prekursor, proinsulin dan insulin dalam susunya.”

Diperlukan lebih banyak penelitian tentang sapi penghasil insulin

Implikasi dari temuan ini dapat membuat insulin lebih mudah tersedia, membuka pintu bagi penelitian lebih lanjut yang dapat meningkatkan pengobatan diabetes.

Namun, penelitian baru ini memiliki beberapa keterbatasan.

Pertama, seluruh proses modifikasi genetik hanya menghasilkan satu ekor sapi yang efektif menghasilkan insulin. Peneliti juga hanya menganalisis porsi tertentu pada susu, yaitu porsi yang mengandung protein larut. Para peneliti juga perlu mengklarifikasi enzim mana yang membantu mengubah proinsulin menjadi insulin, sehingga penelitian di masa depan juga dapat mengeksplorasi hal ini.

“Keterbatasan terbesar dari penelitian ini adalah bahwa sapi memerlukan laktasi untuk memproduksi insulin, dan hewan transgenik seringkali mengalami kesulitan untuk hamil melalui cara alami atau buatan,” kata Dr. Splenser.

“Para peneliti harus merangsang sapi untuk menyusui secara hormonal, yang menyebabkan produksi susu yang mengandung insulin dalam jumlah kecil. Meskipun penulis mengidentifikasi tanda-tanda proinsulin dan insulin dalam susu sapi menggunakan Western blotting dan spektroskopi massa, mereka tidak membuktikan apakah insulin yang diproduksi pada sapi sebenarnya aktif secara fisiologis in-vitro atau in-vivo,” Dr. Splenser menambahkan.

Pertimbangan etis hewan transgenik

Beberapa ahli mengatakan mengandalkan hewan hasil rekayasa genetika untuk memproduksi insulin mungkin tidak diperlukan.

“Sejak akhir tahun 1970-an, ‘insulin manusia’ biosintetik sebagian besar diproduksi dari E.coli dan ragi,” kata Dr. Andres Splenser, ahli endokrinologi di Memorial Hermann di Houston, kepada kami.

“Metode produksi insulin ini lebih manusiawi dan tidak memerlukan penggunaan embrio atau hewan transgenik.”

Para peneliti harus menyeimbangkan antara pertimbangan etis dalam memproduksi sapi transgenik dan masalah keamanan terkait. Potensi risiko penggunaan hewan hasil rekayasa genetika untuk farmakologi manusia belum dipahami dengan baik.

Dr. Wheeler merasa optimis namun mencatat bahwa perjalanan penelitian ini masih panjang:

“Suatu hari nanti kita mungkin dapat menggunakan susu sebagai sumber protein medis yang penting bagi pasien manusia dan bahkan mungkin mengembangkan cara untuk menyediakan insulin kepada pasien diabetes tanpa suntikan. Namun, hal itu masih tinggal beberapa tahun lagi. Ini adalah bukti studi konsep yang dipublikasikan. Kita perlu memproduksi lebih banyak hewan dan menentukan jumlah insulin yang dapat mereka produksi serta efektivitas insulin tersebut untuk mengobati diabetes.”