یک گاو قهوه‌ای غیرقابل توصیف از جنوب برزیل عنوان اولین گاو تراریخته را به خود اختصاص داده است که قادر به تولید انسولین حیوانی در شیر خود است. این پیشرفت که توسط محققان دانشگاه ایلینویز در Urbana-Champaign و دانشگاه سائوپائولو رهبری می شود، می تواند آغازگر دوره جدیدی در تولید انسولین باشد و روزی کمبود دارو و هزینه های بالای افراد مبتلا به دیابت را برطرف کند.
مت ویلر، نویسنده اصلی مطالعه جدیدی که در مجله Biotechnology منتشر شده و ظهور گاو تولید کننده انسولین را توصیف می کند، می گوید که مادر طبیعت غده پستانی را به گونه ای طراحی کرده که یک کارخانه پروتئین بسیار کارآمد باشد و این سیستم می تواند برای تولید پروتئین مورد استفاده قرار گیرد. بالغ بر صدها میلیون می تواند باشد. به مردم در سراسر جهان کمک کنید.
به گفته زومیت، همکاران ویلر در برزیل بخشی از DNA انسان را که پروانسولین (پروتئین پیش ساز شکل فعال انسولین) را رمزگذاری می کند را در هسته 10 جنین گاو ساختند. جنین ها در رحم گاوهای معمولی در برزیل کاشته شدند و یک گوساله تراریخته متولد شد.
به لطف فناوری‌های مدرن مهندسی ژنتیک، NA انسان باید در بافت پستان بیان شود (فرآیندی که توسط آن توالی‌های ژن خوانده می‌شوند و به محصولات پروتئینی ترجمه می‌شوند). دینا فقط در بافت پستانی بیان می شود و انسولین انسانی در خون یا سایر بافت های گاو یافت نمی شود.
به گفته وب‌سایت دانشگاه ایلینویز در Urbana-Champaign، محققان سعی کردند این گاو را با استفاده از روش‌های سنتی لقاح مصنوعی در زمان بلوغ باردار کنند، اما موفق نشدند. در عوض، آنها با استفاده از هورمون ها باعث تحریک شیردهی در گاو شدند. مقدار شیر تولید شده کمتر از مقدار شیر تولید شده در یک بارداری موفق بود.
با این حال، پروانسولین انسانی و در کمال تعجب، انسولین در شیر قابل تشخیص بود. ویلر گفت: “هدف ما تولید پروانسولین و خالص سازی آن برای تولید انسولین بود.” اما گاو خودش این کار را کرد. گاوها انسولین فعال به پروانسولین را به نسبت سه به یک تولید می کنند.
انسولین و پروانسولین که برای استفاده باید استخراج و خالص شوند، بر حسب گرم در لیتر شیر بیان می‌شوند. با این حال، از آنجایی که شیردهی توسط هورمون‌ها القا می‌شد و میزان شیر کمتر از حد انتظار بود، محققان نمی‌توانند دقیقاً بگویند که در طول شیردهی طبیعی چقدر انسولین تولید می‌شود.
ویلر می گوید اگر یک گاو بتواند در هر لیتر شیر یک گرم انسولین تولید کند، این مقدار انسولین زیادی است با فرض اینکه او روزانه 40 تا 50 لیتر شیر تولید کند. یک واحد معمول انسولین 0.0347 میلی گرم است. یعنی هر گرم معادل 28818 واحد انسولین است. این مقدار فقط برای یک لیتر معتبر است. گاوهای هلشتاین می توانند روزانه 50 لیتر شیر تولید کنند.
محققان قصد دارند دوباره این گاو را شبیه سازی کنند و خوشبین هستند که در نسل بعدی موفقیت بیشتری در زمینه بارداری و کل دوره شیردهی داشته باشند. در نهایت، آنها امیدوارند گاوهای نر تراریخته را پرورش دهند که با ماده ها جفت می شوند و فرزندان تراریخته تولید می کنند که می توانند برای تشکیل گله با هدف تولید شیر حاوی انسولین استفاده شوند.
ویلر می گوید، حتی یک گله کوچک می تواند به سرعت از روش های موجود (باکتری ها و مخمرهای تراریخته) برای تولید انسولین بهتر عمل کند و به زیرساخت های تخصصی یا امکانات بسیار تخصصی نیاز ندارد.
قبل از اینکه گاوهای تراریخته بتوانند به بیماران دیابتی انسولین ارائه کنند، یک سیستم کارآمد برای جمع‌آوری و تصفیه محصولات انسولین و تأیید FDA مورد نیاز است. اما ویلر مطمئن است که آن روز فرا خواهد رسید. او می گوید: «من می توانم آینده ای را تصور کنم که در آن یک گله 100 حیوانی بتواند کل نیاز کشور به انسولین را تامین کند.