استخدام البكتيريا لإنتاج الأنسولين الأنسولين هو في الأساس هرمون تفرزه الخلايا المعروفة باسم خلايا بيتا في البنكرياس، والتي بدورها تخفض مستويات السكر في الدم، ولكن يحدث مرض السكري.
مما يتسبب في نقص الأنسولين وبالتالي زيادة مستوى السكر في الدم، لذلك تحول العلماء إلى إنتاج الأنسولين صناعياً لعلاج مرضى السكر.
كيفية تحديد الأنسولين
- تم اكتشاف الأنسولين لأول مرة بواسطة فريدريك بانتنج وتشارلز بيست.
- وتمكنوا من اكتشاف أن هرمون الأنسولين هو هرمون ينخفض في مرض السكري.
- في وقت لاحق، تمكن عالمان من استخلاص الأنسولين من بنكرياس الحيوانات، وقد حاول العديد من العلماء ذلك على مر السنين.
- حقيقة أنهم ينتجون هرمون الأنسولين البشري من خلال تركيبته الكيميائية، لكن الكميات التي يتم إنتاجها صناعياً قليلة.
- عدد مرضى السكري غير كاف وقت اكتشاف المرض.
- ولكن بعد ذلك اكتشف العلماء طريقة يمكنهم من خلالها صنع الأنسولين باستخدام البكتيريا عن طريق تعديله على المستوى الجيني، وقد تم ذلك في السبعينيات، والجدير بالذكر أن الأنسولين الحيواني كان يستخدم حتى الثمانينيات، عندما يتم استخلاص الأنسولين من الخنازير و الأبقار، ويستخدم في علاج مرضى السكر.
- ولكن على الرغم من أن الأنسولين البشري والأنسولين الحيواني متشابهان للغاية، إلا أن التركيب الكيميائي لكل منهما يختلف، وهذا هو سبب إصابة بعض الأشخاص بحساسية 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 مع المادة الوراثية للبكتيريا، وبعد عملية الإنتاج، يتم تسمية البكتيريا على اسم البكتيريا المؤتلفة.
- البكتيريا المؤتلفة هي نوع من البكتيريا التي لديها القدرة على إنتاج نوع من البروتين يعرف باسم تقشير البروتين من خلال جين بشري، وخلال هذه العملية يتم إنشاء جين الأنسولين البشري في المختبرات.
- بعد ذلك يقوم العلماء بإزالة حلقة من الحمض النووي من البكتيريا، وتعرف هذه الحلقة بالبلازميد، ثم يعيد العلماء الحلقة البلازميدية إلى البكتيريا، وتوضع هذه البكتيريا في خزانات كبيرة تختص بما يعرف بالتخمير. .
- في هذه الخزانات، تستخدم البكتيريا الأنسولين البشري حتى تبدأ عملية إنتاج الأنسولين، وفي هذا الوقت، يتلقى العلماء الأنسولين الذي تنتجه البكتيريا، وتنقيته من الشوائب، ثم تستخدمه في العلاج.
أنواع البكتيريا التي تنتج الأنسولين
توجد العديد من أنواع البكتيريا المستخدمة في صنع الأنسولين والعديد من الأدوية الشائعة الأخرى بفضل تقنية تُعرف باسم تقنية الحمض النووي المؤتلف أو تقنية إعادة التركيب.
من بين أنواع البكتيريا المستخدمة في إنتاج الأدوية مثل الأنسولين:
- بكتيريا Escherichia coli، وتجدر الإشارة إلى أن هذا النوع من البكتيريا له العديد من المزايا، والتي تشمل ارتفاع معدل نمو البكتيريا، بالإضافة إلى أن متطلبات نموها ضعيفة، وتتميز بسهولة مكافحتها في معمل يتميز بالإنتاجية العالية والتكلفة المنخفضة.
- خميرة الفطريات.
- النباتات المعدلة وراثيا.
- المحاصيل الزيتية من نبات الرشاد ضارة بالفئران.
انظر أيضًا: كيف أعرف أنني مصاب بمرض السكري؟
أنواع الأنسولين
هناك عدة أنواع من الأنسولين تستخدم في علاج مرض السكري، ومن الأنواع التالية:
الأنسولين سريع المفعول
- هذا النوع من الأنسولين سريع المفعول، حيث يبدأ في العمل بعد حوالي 15 دقيقة من حقن الأنسولين.
- في هذا الوقت يصل تركيز الأنسولين في الدم إلى أعلى قيمته بعد ساعة.
- 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 تناوله.
- يتم الوصول إلى أعلى تركيز للأنسولين 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 تناوله.
- يصل إلى أعلى تركيز في الدم بعد 4-12 ساعة.
- يستمر تأثير الدواء من 12 إلى 18 ساعة.
- يُعرف هذا الدواء باسم الأنسولين NPH.
الأنسولين طويل المفعول
- يبدأ هذا النوع من الأنسولين في العمل بعد بضع ساعات من تناوله، ويستمر تأثير هذا الدواء لمدة 24 ساعة تقريبًا.
- من المهم ملاحظة أنه يمكن استخدام الأنسولين قصير المفعول، وكذلك 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 لمدة 2 إلى 3 ساعات، وعادة ما يستخدم هذا النوع من الأنسولين مع الأنسولين طويل المفعول.
انظر أيضا: نصائح لمرضى السكر