- دخلت بقرة بنية معدلة وراثيا التاريخ مؤخرا من خلال إنتاج الأنسولين البشري في حليبها.
- يمكن أن يمهد هذا التقدم في مرض السكري الطريق لزيادة إنتاج الأنسولين، ولكن هناك حاجة إلى مزيد من الأبحاث حول استخدام الأبقار المعدلة وراثيا لإنتاج الأنسولين البشري.
- يعد الأنسولين عنصرًا حاسمًا في إدارة مرض السكري، ولكنه مكلف ولا يمكن الوصول إليه دائمًا.
مرض السكري هو حالة تتطور عندما لا يتمكن الجسم من إنتاج أو استخدام الأنسولين بشكل صحيح، مما يؤدي إلى خلل في مستويات السكر في الدم.
يأخذ العديد من مرضى السكري الأنسولين، الذي يساعد الجلوكوز من الطعام على دخول خلايا الجسم وتحويل الجلوكوز إلى طاقة.
في عام 2021،
نظرًا لأن الطلب العالمي على الأنسولين مرتفع للغاية ولأن الأنسولين باهظ الثمن، فغالبًا ما يكون من الصعب على الأشخاص الحصول على الأنسولين الذي يحتاجونه لإدارة مرض السكري. يستكشف الباحثون كيفية زيادة إنتاج الأنسولين بحيث يكون متاحًا بسهولة أكبر لأولئك الذين يحتاجون إليه.
لأول مرة، قام العلماء بتعديل بقرة بنية اللون وراثيا في البرازيل واكتشفوا الأنسولين البشري والبرو أنسولين، وهو أحد سلائف الأنسولين، في حليب البقر “المعدل وراثيا”.
تم نشر النتائج في 12 مارس
علق بريت م. سانسبيري، المؤلف غير الخاضع للدراسة، والحاصل على درجة الدكتوراه، والباحث الرئيسي وقائد أبحاث الاكتشاف في معهد تحرير الجينات التابع لشركة ChristianaCare، على الآثار المحتملة لهذا البحث على الأخبار الطبية اليوم:
“إن الهندسة الوراثية لديها إمكانات كبيرة لإحداث تقدم كبير في كيفية فهم الأمراض وتشخيصها وعلاجها. تسلط هذه الدراسة الضوء على الوعد الذي يحمله هذا المجال في تطبيقات تحسين صحة الإنسان. بينما يصف الباحثون هنا التحديات العملية التي واجهوها في هذه الدراسة لإثبات المفهوم، فإن الآثار المترتبة على زيادة المعروض من الأدوية الأساسية، مع إمكانية جعلها في متناول عدد أكبر من السكان الذين يعانون من مرض بارز للغاية، يمكن أن تكون مؤثرة للغاية.”
في هذه الدراسة، اكتشف الباحثون ما إذا كانت بعض التعديلات الجينية للأبقار يمكن أن تنتج البرونسولين في حليبها.
وأشاروا إلى أن التعديلات الجينية على الحيوانات الأخرى لإنتاج بروتينات محددة كانت ناجحة في مجالات بحثية أخرى في الماضي.
يمكن للأبقار إنتاج كميات كبيرة من الحليب على مدى فترات زمنية طويلة، مما قد يساعد في زيادة الإنتاج.
استخدم الباحثون عملية تسمى
تمكن الباحثون من إنتاج أجنة معدلة وراثيا محددة للغاية تم زرعها في الأبقار، ونجحوا في إنشاء بقرة واحدة معدلة وراثيا.
حاول الباحثون بعد ذلك تلقيح البقرة المعدلة وراثيا، لكن هذه المحاولات باءت بالفشل. وفي النهاية، قاموا بتحفيز البقرة هرمونيًا لإنتاج الحليب.
وبعد السماح بـ 21 يومًا من الرضاعة، قام الباحثون بجمع الحليب لمدة 30 يومًا القادمة. ثم أجروا اختبارات، وتحديدًا النشاف الغربي وقياس الطيف الكتلي، لتقييم البروتينات الموجودة في الحليب. وقارنوا النتائج بتلك التي تم الحصول عليها من الحليب غير المعدل وراثيا.
وجدت نتائج التحليل طليعة الأنسولين والأنسولين في الحليب الذي تم تقييمه من البقرة المعدلة وراثيا.
“لقد تمكنا من إنتاج الأنسولين البشري النشط حيوياً في حليب البقر”، مؤلف الدراسة الدكتور ماثيو بي ويلر، دكتوراه، أستاذ التكنولوجيا الحيوية وعلم الأحياء التنموي في معهد كارل آر ووز لبيولوجيا الجينوم في جامعة إلينوي أوربانا. -شامبين، وأوضح ل إم إن تي.
“كان الهدف هو إنتاج مصدر اقتصادي للأنسولين لمرضى السكري. تصنع البقرة كلا من الشكل الأولي، طليعة الأنسولين والأنسولين في حليبها.
إن الآثار المترتبة على هذه النتائج يمكن أن تجعل الأنسولين متاحًا بسهولة أكبر، مما يفتح الباب لمزيد من الأبحاث التي يمكن أن تحسن علاج مرض السكري.
ومع ذلك، فإن هذه الدراسة الجديدة لديها العديد من القيود.
أولاً، لم تنتج عملية التعديل الوراثي بأكملها سوى بقرة واحدة تنتج الأنسولين بشكل فعال. وقام الباحثون أيضًا بتحليل جزء معين فقط من الحليب، وهو الجزء الذي يحتوي على بروتينات قابلة للذوبان. يجب أيضًا توضيح الإنزيمات التي ساعدت في تحويل البرونسولين إلى أنسولين، لذلك يمكن للأبحاث المستقبلية أيضًا استكشاف هذا الأمر.
وأشار الدكتور سبلينسر إلى أن “أكبر قيود الدراسة هو أن الرضاعة كانت ضرورية للأبقار لإنتاج الأنسولين، وغالباً ما تواجه الحيوانات المعدلة وراثياً صعوبة في الحمل عبر الوسائل الطبيعية أو الاصطناعية”.
“كان على الباحثين تحفيز الأبقار هرمونيًا لإنتاج اللاكتات، مما أدى إلى إنتاج كميات صغيرة من الحليب المحتوي على الأنسولين. وأضاف الدكتور سبلينسر: “على الرغم من أن الباحثين حددوا علامات وجود الأنسولين في حليب البقر باستخدام النشاف الغربي والتحليل الطيفي الشامل، إلا أنهم لم يثبتوا ما إذا كان الأنسولين المنتج في الأبقار نشطًا من الناحية الفسيولوجية في المختبر أو في الجسم الحي”.
يمكن للأبحاث المستقبلية تكرار هذه النتائج ودراسة كيفية تطبيق ذلك على الممارسة السريرية.
ويقول بعض الخبراء إن الاعتماد على الحيوانات المعدلة وراثيا لإنتاج الأنسولين قد لا يكون ضروريا.
قال الدكتور أندريس سبلينسر، وهو مؤلف غير دراسي، وهو متخصص في الغدد الصماء في ميموريال هيرمان في هيوستن: “منذ أواخر السبعينيات، تم إنتاج الأنسولين البشري الاصطناعي بشكل رئيسي من الإشريكية القولونية والخميرة”. إم إن تي.
“هذه الطريقة لإنتاج الأنسولين أكثر إنسانية ولا تتطلب استخدام الأجنة أو الحيوانات المعدلة وراثيا.”
يجب على الباحثين الموازنة بين أي مخاوف أخلاقية تتعلق بإنتاج أبقار معدلة وراثيا ومخاوف تتعلق بالسلامة. إن المخاطر المحتملة لاستخدام الحيوانات المعدلة وراثيا في علم الصيدلة البشرية ليست مفهومة جيدا.
كان الدكتور ويلر متفائلاً لكنه أشار إلى أن البحث لا يزال أمامه طريق طويل ليقطعه:
“في يوم من الأيام، قد نتمكن من استخدام الحليب كمصدر للبروتينات الطبية الهامة للمرضى من البشر، وربما حتى تطوير طريقة لتوصيل الأنسولين لمرضى السكري دون حقن. ومع ذلك، هذا هو عدد من السنوات بعيدا. وهذا دليل على دراسة المفهوم التي تم نشرها. نحن بحاجة إلى إنتاج المزيد من الحيوانات وتحديد كمية الأنسولين التي يمكنها إنتاجها ومدى فعالية هذا الأنسولين في علاج مرض السكري.
