استخدام البكتيريا لإنتاج الأنسولين الأنسولين هو في الأساس هرمون يفرزه الجسم من الخلايا المعروفة باسم خلايا بيتا في البنكرياس، والتي تعمل بدورها على خفض نسبة السكر في الدم، ولكن ظهر مرض السكري.
مما يسبب نقص الأنسولين وبالتالي ارتفاع نسبة السكر في الدم، لذلك لجأ العلماء إلى إنتاج الأنسولين التخليقي لعلاج مرضى السكري.
كيف تكتشف الأنسولين؟
- تم اكتشاف الأنسولين لأول مرة بواسطة فريدريك بانتنج وتشارلز بيست.
- وتمكنوا من اكتشاف أن هرمون الأنسولين هو الهرمون الذي ينخفض في مرض السكري.
- في وقت لاحق، تمكن العالمان من الحصول على الأنسولين من بنكرياس الحيوانات، وحاول العديد من العلماء لسنوات عديدة.
- أنها تنتج هرمون الأنسولين البشري من خلال تركيبها الكيميائي، لكن الكميات المنتجة صناعياً صغيرة.
- عدد مرضى السكري غير كافٍ وقت التشخيص.
- ولكن بعد ذلك اكتشف العلماء طريقة يمكنهم من خلالها صنع الأنسولين باستخدام البكتيريا عن طريق تعديله وراثيًا، وقد تم ذلك في السبعينيات، ومن الجدير بالذكر أن الأنسولين الحيواني كان يستخدم حتى الثمانينيات عندما كان الأنسولين موجودًا. يستخرج من الخنازير والأبقار ويستخدم لعلاج مرضى السكر.
- ولكن في حين أن الأنسولين البشري والحيواني متشابهان للغاية، فإن التركيب الكيميائي لكل منهما يختلف، لذلك يعاني بعض الأشخاص من حساسية تجاه هذا الأنسولين.
انظر أيضا: كيفية تجنب مرض السكري
استخدام البكتيريا لإنتاج الأنسولين
- يمكن إنتاج الأنسولين باستخدام الحمض النووي المؤتلف، حيث تتم عملية الإنتاج باستخدام الجينات البشرية ودمجها في المادة الوراثية للبكتيريا، وبعد عملية الإنتاج، تسمى البكتيريا البكتيريا المؤتلفة.
- البكتيريا المؤتلفة هي نوع من البكتيريا التي، باستخدام الجين البشري، قادرة على إنتاج نوع من البروتين يعرف باسم غلاف البروتين، وفي هذه العملية، يتم بناء جين الأنسولين البشري في المختبر.
- بعد ذلك يزيل العلماء حلقة من الحمض النووي البكتيري، وتلك الحلقة تعرف بالبلازميد، ثم يعيد العلماء الحلقة البلازميدية إلى البكتيريا، وتوضع تلك البكتيريا في خزانات كبيرة تختص بما يعرف بالتخمير.
- في هذه الخزانات، تستخدم البكتيريا الأنسولين البشري حتى تبدأ عملية إنتاج الأنسولين. ثم يحصل العلماء على الأنسولين الذي تنتجه البكتيريا، ويقوم العلماء بتنقيته من الشوائب واستخدامه في العلاج.
أنواع البكتيريا التي تنتج الأنسولين
أصبحت العديد من سلالات البكتيريا المستخدمة في صنع الأنسولين والعديد من الأدوية الشائعة الأخرى ممكنة من خلال تقنية تُعرف باسم تقنية الحمض النووي المؤتلف أو تقنية إعادة التركيب.
من بين أنواع البكتيريا التي تستخدم في إنتاج الأدوية، مثل أدوية الأنسولين، يتم تمييز ما يلي:
- بكتيريا Escherichia coli، وتجدر الإشارة إلى أن هذا النوع من البكتيريا له العديد من المزايا، من بينها معدلات نمو جرثومية عالية، بالإضافة إلى أن متطلبات نموها ضعيفة وتتميز بسهولة التعامل معها في ظروف معملية. التي تتميز بمعدلات إنتاج عالية وتكلفة منخفضة.
- خميرة فطر.
- النباتات المعدلة وراثيا.
- تدمر البذور الزيتية لنبتة الرشاد العضلات.
أنظر أيضا: كيف أعرف أنني مصاب بداء السكري؟
أنواع الأنسولين
هناك عدة أنواع من الأنسولين تستخدم في علاج مرض السكري، وهي كالتالي:
الأنسولين سريع المفعول
- يتميز هذا النوع من الأنسولين بمفعوله السريع، حيث يبدأ في العمل خلال حوالي 15 دقيقة بعد حقن الأنسولين.
- في هذه اللحظة يصل تركيز الأنسولين في الدم إلى أعلى قيمته بعد ساعة واحدة.
- يستمر تأثير الأنسولين من ساعتين إلى أربع ساعات.
- يتوفر هذا النوع من الأنسولين في السوق تحت أسماء الأنسولين lispro، والأنسولين الأسبارت، والأنسولين glulisine.
الأنسولين قصير المفعول
- يبدأ هذا النوع من الأنسولين في العمل بعد حوالي 30 دقيقة من الحقن.
- يتم الوصول إلى الحد الأقصى لتركيز الأنسولين في الدم بعد 2-3 ساعات.
- يستمر تأثير الدواء من 3 إلى 6 ساعات.
- يُعرف هذا النوع من الأنسولين باسم الأنسولين العادي أو الأنسولين الجهازي.
الأنسولين متوسط المفعول
- يبدأ هذا النوع من الأنسولين في العمل بعد حوالي 2-4 ساعات من الحقن.
- يتم الوصول إلى أعلى تركيز في الدم بعد 4 إلى 12 ساعة.
- يستمر تأثير الدواء من 12 إلى 18 ساعة.
- يُعرف هذا باسم دواء الأنسولين NPH.
الأنسولين طويل المفعول
- يبدأ هذا النوع من الأنسولين في العمل بعد بضع ساعات من حقنه، ويستمر مفعول هذا الدواء لحوالي 24 ساعة.
- من المهم ملاحظة أنه يمكن استخدام الأنسولين قصير المفعول بالإضافة إلى الأنسولين طويل المفعول إذا لزم الأمر.
- يُعرف هذا النوع من الأنسولين باسم الأنسولين glargine و insulin detemir و insulin degludec.
أنسولين مستنشق سريع المفعول
- يصل هذا النوع من الأنسولين إلى أعلى تركيز له في الدم بعد 15-20 دقيقة.
- يستمر تأثير هذا الدواء من 2 إلى 3 ساعات، وعادة ما يستخدم هذا النوع من الأنسولين مع الأنسولين طويل المفعول.
انظر أيضا: نصائح لمرض السكري