Introducción

Podría haber una solución inesperada para la actual escasez de insulina: un bovino marrón de Brasil, que hizo historia recientemente como la primera vaca transgénica capaz de producir insulina humana en su leche.

“La madre naturaleza diseñó la glándula mamaria como una fábrica para producir proteínas de manera muy, muy eficiente”, explicó el líder del estudio, Matt Wheeler, profesor de ciencias animales de la Universidad de Illinois en Urbana-Champaign.

“Podemos aprovechar ese sistema para producir una proteína que puede ayudar a cientos de millones de personas en todo el mundo”.

Su equipo, que incluyó a científicos de la Universidad de São Paulo, describió cómo desarrollaron la vaca productora de insulina en un informe publicado el 12 de marzo en Biotechnology Journal. Se necesitarían más pruebas, un sistema de purificación y la aprobación de la Administración de Alimentos y Medicamentos (FDA) de EE. UU. para poner en práctica la estrategia. Pero la insulina producida por vacas transgénicas podría aliviar la escasez que a menudo hace que la hormona sea difícil de conseguir para los 8,4 millones de estadounidenses y otros miles alrededor del mundo que sufren de diabetes y dependen de ella para sobrevivir.

"Nuestro objetivo era producir proinsulina, purificarla hasta convertirla en insulina y partir de ahí", dijo Wheeler en un comunicado de prensa de la universidad. "Pero la vaca básicamente lo procesó ella misma... La glándula mamaria es algo mágico".

De la proinsulina a la insulina: el proceso detrás del avance científico

Para producir la vaca transgénica, se insertó un segmento de ADN humano en los núcleos celulares de 10 embriones de vaca. Contenía la codificación de la proinsulina, un precursor de la forma activa de la insulina. A través de la ingeniería genética, el ADN humano fue seleccionado para su expresión solo en el tejido mamario. Los embriones alterados fueron implantados en el útero de vacas normales en Brasil, y nació un ternero transgénico.

Una vez que maduró, los investigadores utilizaron la inseminación artificial para tratar de embarazarla. Cuando eso falló, usaron hormonas para estimularla a producir leche por primera vez. A pesar de que tuvo menos de lo que un embarazo exitoso habría producido, la leche no solo tenía niveles detectables de proinsulina humana, sino también de insulina en sí. Los investigadores no esperaban eso.

Aún así, la insulina y la proinsulina tendrían que ser extraídas y purificadas para su uso, y cada litro de leche contenía solo unos pocos gramos. Los investigadores no saben cuánta insulina sería típica. Pero Wheeler hizo un cálculo rápido: si una vaca puede producir 1 gramo de insulina por litro de leche, y un Holstein típico produce de 40 a 50 litros al día, eso es mucha insulina. Una unidad típica de insulina equivale a 0,0347 miligramos.

“Eso significa que cada gramo equivale a 28,818 unidades de insulina”, dijo Wheeler. “Y eso es solo un litro: los Holstein pueden producir 50 litros al día. Puedes hacer los cálculos”.

El siguiente paso es volver a clonar la vaca. Los investigadores tienen la esperanza de lograr un mayor éxito con la gestación y los ciclos completos de lactancia en la próxima generación de animales. Eventualmente, el objetivo es crear toros transgénicos, aparearlos con las hembras transgénicas y crear un rebaño “especialmente diseñado para tal fin”. Incluso un rebaño pequeño podría superar rápidamente los métodos existentes para la producción de insulina, sin necesidad de instalaciones o infraestructura altamente técnicas, dijo Wheeler.

Es posible visualizar un futuro, no muy lejano, en el que un pequeño rebaño de 100 cabezas, podría producir la insulina necesaria para todo estados unidos. Y un rebaño mas grande, podría llegar a ser el suministro de todo el mundo.

FUENTE: Universidad de Illinois Urbana-Champaign, comunicado de prensa, 13 de marzo de 2024