Exploiter les bactéries pour fabriquer de l'insuline

Découverte de l'insuline

Deux scientifiques, Frederick Bantin et Charles Best, ont découvert que l'insuline est l'hormone qui manque aux diabétiques et ont découvert un moyen de l'obtenir à partir du pancréas animal. Les scientifiques tentent depuis des années de fabriquer de l'insuline après avoir appris la structure chimique de l'insuline. , mais les quantités produites par la seule chimie étaient faibles et n'étaient pas suffisantes pour les patients de l'époque, jusqu'à ce qu'ils découvrent comment tirer parti des bactéries pour produire de l'insuline dans les années soixante-dix. Cela se fait en le modifiant au niveau génétique.

L’insuline animale est restée utilisée jusque dans les années 1980. Comme les patients du monde entier dépendaient de l'insuline extraite des porcs et des vaches pour traiter le diabète, sa composition n'était pas identique à celle de l'insuline humaine malgré leur grande similitude, et certains patients souffraient donc de réactions allergiques. En raison de la différence de composition entre les deux types d’insuline.

Exploiter les bactéries pour fabriquer de l'insuline

L'insuline est fabriquée à l'aide de la technologie de l'ADN recombinant ; Où les scientifiques insèrent des gènes humains dans le matériel génétique de bactéries, appelées plus tard bactéries recombinantes, qui sont des bactéries capables de produire la protéine codée par le gène humain. Dans ce processus, les scientifiques construisent le gène de l'insuline humaine en laboratoire, puis en extraient un anneau de l'ADN de la bactérie. Il est connu sous le nom de plasmide (en anglais : Plasmid), puis ils y insèrent le gène humain, et ainsi le gène humain devient une partie du matériel génétique de la bactérie. Après cela, ils renvoient le plasmide Les bactéries recombinantes sont ensuite placées dans de grandes cuves de fermentation, et là, les bactéries recombinantes commencent à utiliser le gène. L'insuline humaine commence à produire, puis les scientifiques obtiennent de l'insuline fabriquée qui est purifiée des impuretés et utilisée dans le traitement.

Organismes utilisés pour fabriquer de l'insuline

Il existe de nombreux médicaments protéiques fabriqués à l'aide de ce que l'on appelle la technologie de l'ADN recombinant, et parmi les organismes vivants utilisés pour fabriquer divers médicaments tels que l'insuline : Escherichia coli, qui présente de nombreux avantages, notamment son taux de croissance élevé, la simplicité des exigences de croissance, facilité de manipulation en laboratoire, productivité élevée et faible coût d'utilisation. D'autres organismes utilisés à cet effet comprennent également un type de levure appelé Saccharomyces cerevisiae et des plantes génétiquement modifiées (en anglais : plantes transgéniques) comme c'est le cas des graines oléagineuses de la plante de cresson d'oreille de souris (en anglais : Arabidopsis thaliana).

Types d'insuline

Il existe différents types d’insuline utilisés pour traiter le diabète, notamment les suivants :

• Insuline à action rapide : L'insuline à action rapide commence son action environ 15 minutes après son injection, et sa concentration atteint son niveau le plus élevé dans le sang après environ une heure, et son effet se poursuit pendant deux à quatre heures. Des exemples de ce type d'insuline comprennent : l'insuline lispro ( en anglais : rapid-acting insulin (insuline à action rapide). En anglais : Lispro), l'insuline aspart (en anglais : Aspart) et l'insuline glulisine (en anglais : Glulisine).
• Insuline à courte durée d'action : L'insuline à courte durée d'action commence à agir environ 30 minutes après son injection et sa concentration atteint son niveau le plus élevé dans le sang après environ 2 à 3 heures, où son effet se poursuit pendant 3 à 6 heures. Des exemples de ce type comprennent : .
• Insuline à action intermédiaire : L'insuline à action intermédiaire commence à agir environ 2 à 4 heures après son injection, et sa concentration atteint son niveau le plus élevé dans le sang après environ 4 à 12 heures, et son effet se poursuit pendant 12 à 18 heures. Exemples de ce type : l'insuline ( NPFS).
• Insuline à action prolongée : L'insuline à action prolongée commence à agir plusieurs heures après son injection et son effet se poursuit pendant environ 24 heures. Elle peut être utilisée avec de l'insuline à action rapide ou à action brève si nécessaire. Des exemples de ce type incluent : l'insuline glargine. (dans Anglais : Glargine), Detemir (en anglais : Detemir) et Degludec (en anglais : Degludec).
• Insuline inhalée à action rapide : Ce type d'insuline atteint sa concentration la plus élevée après environ 15 à 20 minutes, continue d'agir pendant 2 à 3 heures et est généralement utilisé avec de l'insuline à action prolongée.

Autres médicaments fabriqués avec la technologie de l'ADN recombinant

Il existe de nombreux médicaments fabriqués à l’aide de la technologie de l’ADN recombinant, notamment les suivants :

• Les Antibiotiques: Les antibiotiques constituent le groupe le plus important en termes d'importance économique parmi les produits obtenus par fermentation. Des exemples d'antibiotiques fabriqués par des micro-organismes comprennent : la pénicilline, la céphalosporine et le chloramphénicol (en anglais : chloramphénicol), la streptomycine (en anglais : streptomycine), la clindamycine (en anglais). : Clindamycin), Vancomycin (en anglais : Vancomycin) et Teicoplanin (en anglais : Teicoplanin).
• Facteurs de coagulation sanguine : Les facteurs de coagulation sanguine fabriqués à l'aide de la technologie de l'ADN recombinant comprennent le facteur VIII et le facteur IX. Utilisé pour traiter l'hémophilie.
• Les hormones: Les hormones fabriquées à l’aide de la technologie de l’ADN recombinant comprennent l’hormone de croissance connue sous le nom de somatropine et l’hormone insuline.
• Facteurs de croissance: De nombreux facteurs de croissance ont été fabriqués pour prévenir les infections associées à la neutropénie induite par la chimiothérapie, à la thrombopénie induite par la chimiothérapie et à l'anémie provoquée par la chimiothérapie. La chimiothérapie, ainsi que l'érythropoïétine, une hormone produite par les reins, stimulent la moelle osseuse à produire des globules rouges.
• Cytokines : Les cytokines sont définies comme des molécules qui activent les cellules immunitaires, régulent leur croissance et leur différenciation et stimulent la réponse inflammatoire.
• Enzymes : Comme l'enzyme Dornase alpha, utilisée pour traiter la mucoviscidose, et l'enzyme Alteplase, utilisée pour dissoudre les caillots sanguins pouvant provoquer des crises cardiaques, des embolies pulmonaires et des accidents vasculaires cérébraux.
• Vaccins: Comme le vaccin contre la grippe et le vaccin contre l’hépatite B.