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糖尿病疗法新时代?快能以牛乳量产胰岛素了

2024-3-30 未解之谜网

巴西南部看似不起眼的棕色牛,是第一头能以牛乳生产胰岛素的基改牛。这项成就是胰岛素跨时代里程碑,有天能帮助众多糖尿病患更轻松负担医药费用。这头基改牛是美国伊利诺大学及巴西科学家合作的结晶,成果刊登于《生物技术期刊》(Biotechnology Journal)。

主要作者伊利诺大学动物系教授 Matt Wheeler 表示:“动物乳腺就像蛋白质工厂,能以极高效率制造蛋白质,人类只要能充分开发利用系统,就能生产重要蛋白质药物,帮助无数病患取得价廉物美的药品。”

过去基因改造技术相对拙劣,将人类基因注入牛胚胎后,基因随机表现不同器官,难取得只有乳腺分泌胰岛素的基改牛。此次采最新基因工程,胰岛素基因仅在牛乳腺组织表现。不过“基改胰岛素牛乳”仍属概念验证阶段,仍需额外测试和 FDA 批准后才可扩大规模量产。

当基改母牛成熟,团队使用激素刺激它泌乳。虽然基改母牛泌乳量比正常怀孕量少,但重点是含人类胰岛素蛋白!出乎团队意料之外的是,目标是牛乳获胰岛素的前驱蛋白,纯化后再加工修饰为有活性的胰岛素,但牛未预期之下大部分前驱蛋白都自行“ 加工”成胰岛素了。

Wheeler 教授保守估计,如果每公升牛乳可产 1 公克胰岛素,典型荷斯坦牛每天可分泌 40~50 公升牛乳,就是非常大量的胰岛素。一单位胰岛素约 0.0347 毫克,一名糖尿病患一日胰岛素量约 0.5 毫克,代表每公升基改牛乳就可供应两千名患者。

团队计划复制这头基改胰岛素乳牛,乐观认为后代可取得更大成功。他们也希望培育成功基改公牛以繁殖后代。Wheeler 教授相信,即使团队不大,但有机会超越用基因改造酵母菌和细菌生产胰岛素的方式。

以牛奶大规模生产胰岛素,当然也需要给牛清洁卫生舒适的环境,这对酪农业者并不困难,因行之有年。但用基改乳牛为制造糖尿病患者胰岛素前,仍需有效系统收集和纯化胰岛素,并获 FDA 批准。Wheeler 教授坚信这天即将到来:“可预见仅 100 头牛群的小型畜牧场就足够生产全美需求量的胰岛素。如果规模再大几倍,就能满足全球糖尿病患需求量。”

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