Processi che stanno alla base della produzione di insulina ricombinante
L’insulina è un ormone ipoglicemizzante, agisce abbassando la concentrazione di glucosio nel sangue.
L’ormone permette l’immagazzinamento del glucosio nei tessuti periferici (fegato, muscoli e tessuto adiposo).
Difetti nella produzione di insulina comportano ad un innalzamento dei valori della glicemia.
L’insulina, normalmente, viene liberata dopo un pasto, momento in cui si verifica un picco dei livelli di glucosio nel sangue.
Le moderne tecniche di ingegneria genetica hanno permesso di produrre l’insulina su scala industriale. La grande rivoluzione avvenne nel 1979, quando vennero scoperti i meccanismi più complessi.
La produzione di insulina umana, negli anni ’80, è stato uno dei primi esempi di farmaci biotecnologici prodotti attraverso tecniche di ingegneria genetica.
Alla base di tali tecniche vi è il clonaggio genico, i cui passaggi cruciali sono così schematizzati.
1. Si isolano il DNA plasmidico e quello umano
2. Si tagliano entrambi i campioni di DNA con lo stesso enzima di restrizione
3. Si mescolano i DNA: essi si uniscono attraverso appaiamento di basi. I prodotti comprendono molti plasmidi non ricombinanti e alcuni ricombinanti.
4. Si introduce il DNA in cellule batteriche che hanno una mutazione nel gene LacZ che permette di distinguere la cellula trasformata dalle altre.
5. I microrganismi ricombinati vengono posti in appositi bioreattori dove producono insulina.
Il bioreattore, in cui viene prodotta l’insulina ricombinante, è definito come l’ambiente in cui coltivare delle cellule e controllarne tutti i parametri.
I bioreattori non sono solo grandi serbatoi in cui viene accumulato il prodotto di interesse, ma anche sistemi che permettono di regolare parametri chimico-fisici come:
1. I livelli di ossigeno e eventuali altri gas
2. Contenuto di nutrienti e altre molecole necessarie
3. Presenza di contaminazioni
4. Recupero del prodotto
Bibliografia: Igiene e Patologia di Antonella Amendola, zanichelli
PPT. Valitutti -Lezioni di Biotecnologie, Zanichelli editore 2014
Biochimica e biologia molecolare principi e tecniche Wilson e Walker, Raffaele Cortina editore
Giuseppe Simone Mazzaglia