Una vaca acaba de hacer historia al ser la primera vaca capaz de producir insulina humana en su leche. Este avance, resultado del trabajo de investigadores de la Universidad de Illinois Urbana-Champaign y la Universidad de Sao Paulo, podría marcar el comienzo de una nueva era en la producción de insulina, eliminando algún día la escasez de medicamentos y los altos costos para las personas que viven con la misma. diabetes.
La mama, una fábrica de proteínas
“La madre naturaleza diseñó la glándula mamaria como una fábrica para producir proteínas de manera realmente eficiente. Podemos aprovechar ese sistema para producir una proteína que pueda ayudar a cientos de millones de personas en todo el mundo”, afirma. Matt Wheeler, profesor del Departamento de Ciencias Animales de la Universidad de Illinois y autor principal del estudio publicado en Revista de biotecnología (lo enlazo aqui).
Wheeler y sus colegas en Brasil insertaron un segmento de ADN humano que codifica la proinsulina (la proteína precursora de la forma activa de la insulina) en los núcleos celulares de 10 embriones de vaca. Estos fueron implantados en úteros de vacas normales y nació un espécimen transgénico. Gracias a la tecnología de ingeniería genética actualizada, el ADN humano ha sido objeto de expresión* de proinsulina sólo en el tejido mamario.
Insulina en leche de vaca, una sorpresa inesperada
Cuando la vaca alcanzó la madurez, el equipo intentó, sin éxito, fertilizarla utilizando técnicas estándar de inseminación artificial. En cambio, los investigadores estimularon su primera lactancia utilizando hormonas.
La lactancia produjo menos leche que la que se produciría después de un embarazo exitoso. Sin embargo, tanto la proinsulina humana como, sorprendentemente, la insulina fueron detectables en la leche de vaca.
“Nuestro objetivo era producir proinsulina, purificarla para convertirla en insulina y partir de ahí. Pero la vaca básicamente lo procesó ella misma. Produce aproximadamente tres partes de insulina biológicamente activa por una parte de proinsulina”, dijo Wheeler.
La glándula mamaria es algo mágico.
Matt Wheeler, Universidad de Illinois
Enorme potencial de producción
La insulina y la proinsulina, que deberían extraerse y purificarse para su uso, se han expresado a unos pocos gramos por litro en la leche. Pero debido a que la lactancia fue inducida hormonalmente y el volumen de leche fue menor de lo esperado, el equipo no puede decir exactamente cuánta insulina se produciría en una lactancia típica.
De manera conservadora, Wheeler dice que si una vaca pudiera producir 1 gramo de insulina por litro (una Holstein típica produce entre 40 y 50 litros por día), eso sería mucha insulina. Sobre todo teniendo en cuenta que la unidad típica de insulina equivale a 0,0347 miligramos.
"Esto significa que cada gramo equivale a 28.818 unidades de insulina", dijo Wheeler. “Y eso es sólo un litro; una vaca Holstein puede producir 50 litros por día. Tú haces los cálculos".
Hacia una vaca dedicada (o más bien una granja).
El equipo de investigación planea refinar el proceso con otra vaca y es optimista de que logrará un mayor éxito con la preñez y los ciclos completos de lactancia en la próxima generación. En última instancia, los investigadores esperan crear toros transgénicos para aparearse con hembras, creando descendencia transgénica que pueda usarse para establecer una manada dedicada.
Wheeler dice que incluso un rebaño pequeño podría rápidamente superar a los métodos existentes (levaduras y bacterias transgénicas) para producir insulina, y podría hacerlo sin tener que crear instalaciones o infraestructura altamente técnicas.
“Para la producción masiva de insulina en la leche”, dice Wheeler, “se necesitan instalaciones sanitarias especializadas y de alto nivel para el ganado. Pero no hay nada fuera de lo común para nuestra bien establecida industria láctea”.
Un futuro sin escasez de insulina
Antes de que las vacas transgénicas pudieran proporcionar insulina a los diabéticos de todo el mundo, se necesitaría un sistema eficiente para recolectar y purificar los productos de insulina, así como la aprobación de la FDA. Pero Wheeler confía en que ese día llegará.
Puedo imaginar un futuro en el que un rebaño de alrededor de 100 animales, equivalente a una pequeña granja, produzca toda la insulina necesaria para toda una nación. Y con una manada más grande podríamos producir el suministro mundial en un año.
Vacas revolucionarias “en el pasto”
Este avance es una posible solución a la escasez de insulina y los altos costos para los pacientes con diabetes. Marca un cambio de paradigma en la forma en que pensamos sobre la fabricación de medicamentos.
En lugar de costosos laboratorios de alta tecnología y plantas industriales, el futuro de la producción de insulina puede estar... en establos. En lugar de fermentadores y biorreactores, podríamos tener una vaca. En lugar de la estéril precisión de la biotecnología, podríamos tener la calidez de una granja.
Por supuesto, todavía será necesario mucho trabajo antes de que la insulina “hecha en vaca” llegue al mercado. Mientras tanto, sin embargo, esta vaca pionera nos ha dejado entrever un futuro en el que la naturaleza y la tecnología trabajarán juntas por el bien de la humanidad. Un futuro en el que las innovaciones más importantes no provendrían de batas blancas en el laboratorio, sino de camisas a cuadros en la granja.
* El proceso mediante el cual las secuencias genéticas se leen y traducen en productos proteicos.
