Médecine

Des scientifiques ont modifié génétiquement une vache pour produire de l'insuline dans son lait

Des scientifiques ont modifié génétiquement une vache pour produire de l'insuline dans son lait

  • Une vache bovine brune génétiquement modifiée est récemment entrée dans l’histoire en produisant de l’insuline humaine dans son lait.
  • Cette percée dans le diabète pourrait ouvrir la voie à une augmentation de la production d’insuline, mais des recherches supplémentaires sur l’utilisation de vaches transgéniques pour produire de l’insuline humaine sont nécessaires.
  • L'insuline est un élément crucial de la gestion du diabète, mais elle est coûteuse et pas toujours accessible.

Le diabète est une maladie qui se développe lorsque l’organisme ne peut pas produire ou utiliser correctement l’insuline, ce qui entraîne un déséquilibre du taux de sucre dans le sang.

De nombreuses personnes atteintes de diabète prennent de l'insuline, qui aide le glucose provenant des aliments à pénétrer dans les cellules du corps et à le convertir en énergie.

En 2021, 3,6 millions Aux États-Unis, les adultes diabétiques utilisaient l’insuline pour traiter leur diabète dans l’année suivant le diagnostic initial.

Étant donné que la demande mondiale d’insuline est si élevée et que l’insuline est chère, il est souvent difficile pour les personnes d’obtenir l’insuline dont elles ont besoin pour gérer leur diabète. Les chercheurs étudient comment augmenter la production d’insuline afin qu’elle soit plus facilement accessible à ceux qui en ont besoin.

Pour la première fois, des scientifiques ont modifié génétiquement une vache bovine brune au Brésil et ont découvert de l'insuline humaine et de la proinsuline, un précurseur de l'insuline, dans le lait de vache « transgénique ».

Les résultats, publiés le 12 mars dans Revue de biotechnologie, indiquent une solution potentielle pour l'insuline produite en masse, mais des recherches supplémentaires sont nécessaires pour confirmer ces résultats. Il convient également d’être prudent quant à l’utilisation d’animaux génétiquement modifiés pour faire progresser la pharmacologie humaine.

L'auteur non-étude Brett M. Sansbury, PhD, chercheur principal et responsable de la recherche de découverte au Gene Editing Institute de ChristianaCare, a commenté les implications potentielles de cette recherche pour Actualités médicales aujourd'hui:

« Le génie génétique présente un énorme potentiel pour des progrès significatifs dans la façon dont nous comprenons, diagnostiquons et traitons les maladies. Cette étude met en évidence la promesse de ce domaine en termes d'applications pour l'amélioration de la santé humaine. Alors que les chercheurs décrivent ici les défis pratiques qu'ils ont rencontrés dans cette étude de validation de principe, les implications de l'augmentation de l'offre d'un médicament essentiel, avec le potentiel de le rendre plus accessible à une population plus large souffrant d'une maladie très importante, pourraient avoir un grand impact. »

Une vache génétiquement modifiée produit de l'insuline humaine

Pour cette étude, les chercheurs ont exploré si certaines altérations génétiques des vaches pouvaient produire de la proinsuline dans leur lait.

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Ils ont noté que les modifications génétiques apportées à d'autres animaux pour produire des protéines spécifiques avaient été couronnées de succès dans d'autres domaines de recherche dans le passé.

Les vaches peuvent produire de grandes quantités de lait sur de longues périodes, ce qui pourrait contribuer à augmenter la production.

Les chercheurs ont utilisé un processus appelé transfert nucléaire de cellules somatiques pour créer des embryons spécialisés. Le but ultime était de manipuler les glandes mammaires de la progéniture résultante pour produire des protéines spécifiques dans leur lait.

Les chercheurs ont pu produire des embryons transgéniques hautement spécifiques qui ont été implantés dans des vaches, créant ainsi une vache transgénique.

Les chercheurs ont ensuite tenté de féconder la vache transgénique, mais leurs tentatives ont échoué. En fin de compte, ils ont incité la vache à produire du lait par des hormones.

Après 21 jours de lactation, les chercheurs ont collecté le lait pour les 30 jours suivants. Ils ont ensuite effectué des tests, notamment par Western Blot et par spectrométrie de masse, pour évaluer les protéines présentes dans le lait. Ils ont comparé les résultats à ceux du lait non transgénique.

Les résultats de l'analyse ont révélé la présence de proinsuline et d'insuline dans le lait évalué de la vache transgénique.

“Nous avons pu produire de l'insuline humaine bioactive dans le lait de vache”, a déclaré l'auteur de l'étude, le Dr Matthew B. Wheeler, PhD, professeur de biotechnologie et de biologie du développement à l'Institut Carl R. Woese de biologie génomique de l'Université de l'Illinois à Urbana. -Champaign, a expliqué à MNT.

« L’objectif était de produire une source économique d’insuline pour les patients diabétiques. La vache produit à la fois la forme précurseur, la proinsuline et l’insuline, dans son lait.

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Des recherches supplémentaires sur les vaches productrices d'insuline sont nécessaires

Les implications de ces découvertes pourraient rendre l’insuline plus facilement disponible, ouvrant ainsi la porte à de nouvelles recherches susceptibles d’améliorer les traitements du diabète.

Cependant, cette nouvelle étude présente plusieurs limites.

Premièrement, l’ensemble du processus de modification génétique n’a produit qu’une seule vache capable de produire efficacement de l’insuline. Les chercheurs ont également analysé uniquement une partie spécifique du lait, celle qui contenait des protéines solubles. Il faut également clarifier quelles enzymes ont contribué à convertir la proinsuline en insuline, afin que de futures recherches puissent également explorer ce point.

“La plus grande limite de l'étude était que la lactation était nécessaire pour que les vaches produisent de l'insuline, et que les animaux transgéniques ont souvent des difficultés à tomber enceintes par des moyens naturels ou artificiels”, a noté le Dr Splenser.

« Les chercheurs ont dû stimuler hormonalement la lactation des vaches, ce qui a entraîné la production de petites quantités de lait contenant de l'insuline. Bien que les auteurs aient identifié des signes de proinsuline et d'insuline dans le lait de vache à l'aide du Western Blot et de la spectroscopie de masse, ils n'ont pas prouvé si l'insuline produite par les vaches était réellement physiologiquement active in vitro ou in vivo », a ajouté le Dr Splenser.

Les recherches futures pourront reproduire ces résultats et examiner comment cela peut s’appliquer à la pratique clinique.

Considérations éthiques des animaux transgéniques

Certains experts affirment qu’il n’est peut-être pas nécessaire de recourir à des animaux génétiquement modifiés pour produire de l’insuline.

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“Depuis la fin des années 1970, “l'insuline humaine” biosynthétique a été produite principalement à partir d'E.coli et de levure”, a déclaré le Dr Andres Splenser, auteur non-étude, endocrinologue au Memorial Hermann à Houston. MNT.

“Cette méthode de production d'insuline est plus humaine et ne nécessite pas l'utilisation d'embryons ou d'animaux transgéniques.”

Les chercheurs doivent équilibrer les préoccupations éthiques liées à la production de vaches transgéniques et les préoccupations de sécurité associées. Les risques potentiels liés à l’utilisation d’animaux génétiquement modifiés pour la pharmacologie humaine ne sont pas bien compris.

Le Dr Wheeler était optimiste, mais a souligné que la recherche avait encore un long chemin à parcourir :

« Un jour, nous pourrons peut-être utiliser le lait comme source de protéines médicales essentielles pour les patients humains et peut-être même développer un moyen d'administrer de l'insuline aux patients diabétiques sans injection. Cependant, cela prendra plusieurs années. Il s’agit d’une étude de validation de principe qui a été publiée. Nous devons produire davantage d’animaux et déterminer la quantité d’insuline qu’ils peuvent produire ainsi que l’efficacité de cette insuline pour traiter le diabète.