Historie inzulinu

Analýzy

Historie inzulinu

Snad nejdůležitějším a nejčastěji užívaným hormonálním léčivem v lékařské praxi je inzulín. Lidský inzulín - hormon syntetizovaný beta buňkami pankreatu - hraje obrovskou roli v procesech normálního fungování lidského těla.

Jeho nejdůležitější funkcí je poskytnout buňkám těla hlavní energetický materiál, glukózu.

Pokud inzulín nestačí, buňky nejsou schopné absorbovat glukózu, hromadí se v krvi a tkáně a orgány projeví hladovění energie. S nedostatkem inzulínu se vyvine závažné onemocnění, jako je diabetes mellitus.

Až do počátku 20. století. pacienti s diabetem zemřeli v dětském nebo mladém věku z různých komplikací jejich nemoci, téměř nikdo nedokázal žít více než 5-7 let po nástupu onemocnění.

Role slinivky břišní ve vývoji diabetu se stala známou až na konci 19. století. V roce 1869 v Berlíně student 22letý lékař Pavel Langergans studoval strukturu pankreatu mikroskopem a upozornil na dříve neznámé buňky, které tvoří skupiny rovnoměrně rozložené v celém žláze, ale funkce těchto buněk později nazývaná ostrovy Langerhans, zůstává neznámé.

Později Ernst Lako předpokladal, že pankreas je zapojen do procesů trávení. V roce 1889 se německý fyziolog Oscar Minkowski pokusil dokázat, že hodnota pankreatu při trávení je vytvořena. Za tímto účelem vytvořil experiment, ve kterém odstranil žlázu u zdravého psa. Několik dní poté, co začal experiment, asistent Minkowski, který sledoval stav laboratorních zvířat, upozornil na velký počet much, který létal přes moč experimentálního psa.

Po vyšetření moči zjistil, že pes zbavený pankreatu vylučuje cukr močí. Toto bylo první pozorování, které spojilo práci pankreatu a vývoj diabetu. V roce 1901 dokázal Eugene Opie, že diabetes mellitus je způsoben poruchami struktury pankreatu, a to úplným nebo částečným ničením ostrovů Langerhans.

První, kdo dokázal izolovat inzulín a úspěšně ho aplikovat na léčbu pacientů, byl kanadský fyziolog Frederick Banting. Pokus o vytvoření léku pro cukrovku mladý vědec tlačil na tragické události - dva z jeho přátel zemřeli na cukrovku. Již před Bantingem se mnozí badatelé, kteří chápali roli pankreatu ve vývoji diabetes mellitus, snažili izolovat látku, která by přímo ovlivnila hladinu cukru v krvi, ale všechny pokusy skončily selháním.

Tyto poruchy byly také způsobeny skutečností, že pankreatické enzymy (hlavně trypsin) dokázaly alespoň částečně rozložit molekuly inzulinového proteinu předtím, než by mohly být izolovány z extraktu tkáňové žlázy. V roce 1906 dokázal Georg Ludwig Zeltser s pomocí pankreatického extraktu dosáhnout úspěchu při snižování hladiny glukózy v krvi experimentálních psů, ale nedokázal pokračovat ve své práci. Scott v roce 1911 na Chicagské univerzitě použil vodní extrakt pankreatu a zaznamenal mírné snížení glykosurie u experimentálních zvířat, ale nedokázal přesvědčit svého nadřízeného o významu svého výzkumu a brzy tyto experimenty byly přerušeny.

Stejný účinek projevil i Izrael Kleiner v roce 1919, ale nedokončil práci kvůli začátku první světové války.

Podobnou práci v roce 1921 vydal profesor fyziologie rumunské lékařské školy Nicola Paulesco a mnozí, včetně Rumunska, ho považovali za průkopníka inzulínu. Záhoda izolace inzulínu a jeho úspěšné použití patří přesně Frederick Banting.

Banting pracoval jako mladší lektor na katedře anatomie a fyziologie na kanadské univerzitě pod vedením profesora Johna MacLeoda, který byl tehdy považován za velkého specialistu na cukrovku. Banting se snažil dosáhnout atrofie pankreatu bandáží svých vylučovacích kanálků (kanálů) po dobu 6-8 týdnů, přičemž zachoval ostrovy Langerhans nezměněný od účinků pankreatických enzymů a získal čistý extrakt buněk těchto ostrůvků.

Pro provedení tohoto experimentu byly vyžadovány laboratoře, asistenti a experimentální psi, které Banting neměl.

Pro pomoc se obrátil na profesora Johna MacLeoda, který si byl dobře vědom minulých neúspěchů při získávání hormonů pankreatu. Proto nejprve nedovolil Bantingovi do jeho laboratoře. Nicméně, Banting neupustil a na jaře 1921 znovu požádal MacLeod, aby mohl pracovat v laboratoři po dobu nejméně dvou měsíců. Vzhledem k tomu, že MacLeod v té době šel do Evropy a laboratoř byla volná, souhlasil. Jako asistent Banting byl 5. ročník studentovi Charlesovi Bestovi, který dobře studoval metody pro stanovení hladiny cukru v krvi a moči.

Chcete-li provést experiment, který vyžadoval velké výdaje, musel Banting prodávat téměř celý svůj majetek.

Několik psů bylo svázáno s kanály pankreatu, po kterém začali čekat na její atrofii. Dne 27.července 1921 byl atrofovaný extrakt pankreatu podáván psovi s odlehlým pankreasem umístěným v prekomu. Po několika hodinách měl pes pokles krevního cukru a moči a aceton zmizel.

Pak byl extrakt pankreatu zaveden druhýkrát a ona žila dalších 7 dní. Možná by pes žil déle, ale vědci měli extrémy, protože inzulin ze slinivky pankreasů byl extrémně náročný na práci a byl dlouhotrvající.

Následně Banting a Best začali získávat extrakt z pankreatu nenarozených telat, v němž nebyly dosud vyráběny trávicí enzymy, ale již bylo syntetizováno dostatečné množství inzulínu. Množství inzulínu je nyní dost, aby experimentální pes zůstal naživu po dobu až 70 dní. MacLeod, který se tehdy vrátil z Evropy, se postupně začal zajímat o práci Bantingu a Best a spojil s ním všechny pracovníky laboratoře. Banting, který původně nazvaný získaný extrakt z pankreatu Isletin, na návrh MacLeod, přejmenoval na inzulín (z latiny Insula - "ostrov").

Produkce inzulínu pokračovala úspěšně. 14. listopadu 1921 Banting a Best informovali o výsledcích svého výzkumu na setkání klubu Physiological Journal na Torontské univerzitě. O měsíc později proběhla zpráva ve Spojených státech amerických v Americké fyziologické společnosti v New Havenu.

Množství extraktu získaného z pankreatu skotu poraženého na jatkách začalo rychle růst a vyžadoval se odborník, aby zajistil jemné čištění inzulínu. Za tímto účelem na konci roku 1921 MacLeod přivedl k práci slavný biochemik James Collip, který velmi rychle dosáhl dobrých výsledků při čištění inzulínu. V lednu 1922 zahájily Banting a Best první klinické studie inzulínu u lidí.

Nejprve vědci injekčně podali 10 jednotek inzulínu a pak dobrovolník, který byl 14letý chlapec Leonard Thompson, který trpěl cukrovkou. První injekce byla provedena k němu dne 11. ledna 1922, nicméně nebyla zcela úspěšná, protože extrakt nebyl dostatečně vyčištěn, což vedlo k rozvoji alergií. Po dalších 11 dní pracoval Collip tvrdě v laboratoři, aby zlepšil extrakt, a 23. ledna druhou injekci inzulínu podala chlapci.

Po zavedení inzulínu se chlapec začal rychle zotavovat - byla to první osoba, která byla zachráněna inzulínem. Brzy Banting zachránil svého přítele, doktora Joe Gilchrista, od příští smrti.

Zpráva o prvním úspěšném užívání inzulínu 23. ledna 1922 se stala mezinárodní senzací. Banting a jeho kolegové doslova vzkřísili stovky lidí s cukrovkou, obzvláště těmi s těžkými formami. Byl napsán mnoho dopisů požadujících záchranu z nemoci, přišel k němu v laboratoři. V té době však bylo stále mnoho nedostatků - inzulínový přípravek nebyl dostatečně standardizován, neexistovaly žádné prostředky na sebeovládání a dávka inzulínu musela být měřena zhruba po oku. Proto se hypoglykemické reakce organismu často vyskytovaly, když hladina glukózy klesla pod normu.

Zlepšení inzulínu a jeho zavedení do každodenní lékařské praxe však pokračovalo.

Univerzita v Torontu začala prodávat licence na výrobu inzulínu různým farmaceutickým společnostem a do roku 1923 tento hormon byl dostupný všem diabetikům.

Lily (USA) a Novo Nordisk (Dánsko), které jsou stále vůdci v této oblasti, dostaly povolení vyrábět léky. Bantingu v roce 1923. University of Toronto získal titul doktora vědy, byl zvolen profesorem. Bylo také otevřeno oddělení zvláštního lékařského výzkumu pro společnosti Banting a Best, kterým byly přiděleny vysoké osobní platy.

V roce 1923 získala Banting a McLeod Nobelovu cenu za fyziologii a medicínu, kterou dobrovolně sdíleli s firmou Best a Collip.

V roce 1926 byl lékař Abel schopen syntetizovat inzulín v krystalické formě. Po 10 letech získal dánský badatel Hagedorn prodloužený (rozšířený) inzulin a o 10 let později byl vytvořen neutrální protamin Hagerdon, který je stále jedním z nejoblíbenějších typů inzulínu.

Chemické složení inzulínu stanovil britský molekulární biolog Frederick Sanger, který v roce 1958 získal Nobelovu cenu. Inzulin se stal prvním proteinem, jehož aminokyselinová sekvence byla zcela dekódována.

Prostorová struktura molekuly inzulínu byla stanovena za použití rentgenové difrakční metody v devadesátých letech. Dorothy Crouft Hodgkin, která získala Nobelovu cenu.

Po podání bovinního inzulínu byly provedeny pokusy s inzulínem získaným ze slinivky břišní prasnice a krav, stejně jako s jinými zvířaty (např. Velryby a ryby).

Molekula lidského inzulínu sestává z 51 aminokyselin. Vepřový inzulín se od něj liší pouze v jedné aminokyselině, kyselině krávy ve třech, což jim nebrání normalizovat hladiny cukru celkem dobře. Avšak inzulín živočišného původu má významnou nevýhodu - u významné části pacientů způsobuje alergickou reakci. Proto byla potřeba další práce na zlepšení inzulínu. V roce 1955 byla struktura lidského inzulínu dešifrována a začala intenzivní práce na jeho izolaci.

Poprvé to bylo možné v roce 1981 americkými vědci Gilbertem a Lomedichem. O něco později byl získán inzulin, získaný z pekařských kvasnic genetickým inženýrstvím. Inzulin byl první z lidských proteinů syntetizovaných v roce 1978 geneticky modifikovanou bakterií E. coli. Bylo to od něj v biotechnologii začala nová éra. Od roku 1982 americká společnost Genentech začala prodávat lidský inzulín syntetizovaný v bioreaktoru. Tento inzulín nemá žádný alergenický účinek na lidské tělo.

Historie inzulínu je jedním z nejpozoruhodnějších příběhů mimořádných objevů ve farmakologii. Význam objevu a syntézy inzulínu již svědčí skutečnost, že pro tuto molekulu byly uděleny tři ceny Nobelovy ceny. Diabetes mellitus je stále nevyléčitelné onemocnění, pouze konstantní injekce magické medicíny mohou zachránit život pacientů.

Nicméně dokonalost při výrobě inzulínu dosud nebyla dosažena, má vedlejší účinky (například lipodystrofie se vyskytuje v místech vpichu apod.), A proto stále probíhají snahy o zlepšení nebo změnu kvality syntetizovaných inzulínů.

Historie tvorby inzulínu;

Snad nejdůležitějším a nejčastěji užívaným hormonálním léčivem v lékařské praxi je inzulín. Lidský inzulín, hormon syntetizovaný beta buňkami pankreatu, hraje obrovskou roli v procesech normálního fungování lidského těla.

Jeho nejdůležitější funkcí je poskytnout buňkám těla hlavní energetický materiál, glukózu.

Role slinivky břišní ve vývoji diabetu se stala známou až na konci 19. století. V roce 1869 studoval v Berlíně 22letý lékař Paul Langergans strukturu pankreatu mikroskopem a upozornil na dříve neznámé buňky, které tvořily skupiny rovnoměrně rozložené po celé žláze, ale funkce těchto buněk později nazývaná ostrovy Langerhans, zůstává neznámé.

Stejný účinek projevil i Izrael Kleiner v roce 1919, ale nedokončil práci kvůli začátku první světové války.

Pro provedení tohoto experimentu byly vyžadovány laboratoře, asistenti a experimentální psi, které Banting neměl.

Pro pomoc se obrátil na profesora Johna MacLeoda, který si byl dobře vědom minulých neúspěchů při získávání hormonů pankreatu. Proto nejprve nedovolil Bantingovi do jeho laboratoře. Nicméně, Banting neupustil a na jaře 1921 znovu požádal MacLeod, aby mohl pracovat v laboratoři po dobu nejméně dvou měsíců. Vzhledem k tomu, že MacLeod v té době šel do Evropy a laboratoř byla volná, souhlasil. Jako asistent byl Bantingovi udělen 5. ročník bakalářského studijního programu Charles Best, který studoval metody pro stanovení hladiny cukru v krvi a moči.

Chcete-li provést experiment, který vyžadoval velké výdaje, musel Banting prodávat téměř celý svůj majetek.

Zlepšení inzulínu a jeho zavedení do každodenní lékařské praxe však pokračovalo.

Univerzita v Torontu začala prodávat licence na výrobu inzulínu různým farmaceutickým společnostem a do roku 1923 tento hormon byl dostupný všem diabetikům.

V roce 1923 získala Banting a McLeod Nobelovu cenu za fyziologii a medicínu, kterou dobrovolně sdíleli s firmou Best a Collip.

Prostorová struktura molekuly inzulínu byla stanovena za použití rentgenové difrakční metody v devadesátých letech. Dorothy Crouft Hodgkin, která získala Nobelovu cenu.

Po podání bovinního inzulínu byly provedeny pokusy s inzulínem získaným ze slinivky břišní prasnice a krav, stejně jako s jinými zvířaty (např. Velryby a ryby).

Zajímavá fakta o objevu inzulinu

První inzulínový lék, který dokázal zachránit lidský život, byl v roce 1922 představen nemocnému teenagerovi. Byl vyroben z pankreasu kravy a před tím, než dostal lék, to trvalo staletí pečlivé práce, objevy a intriky, a mnozí se stále hádají o tom, kdo otevřel inzulin, i když autoři získali Nobelovu cenu.

Studium

Lidstvo vědělo o cukrovce od doby starověkého Řecka: všimlo si, že voda v těle pacienta nezůstává, člověk je neustále žíznivý, Areteus z Kappadokie nazývá nemoc "diabayno" - "projít". Začátkem dvacátého století bylo známo mnoho věcí o diabetes mellitus a v této věci hráli důležitou roli i psi. Pokusy byly provedeny krutě: zvířata odstranila pankreas, poté vědci pozorovali růst cukru v těle (bylo zjištěno množství glukózy v moči a monitorovány příznaky onemocnění). Takže bylo dokázáno, že diabetes je přímo spojen s pankreasem.

Vědec z Ruska, Leonid Sobolev, byl první, kdo zjistil, že ne všechny slinivky břišní jsou zodpovědné za vývoj diabetu, ale pouze část buněk (ostrovy Langerhans). Udělal to v roce 1900, když navázal vylučovací kanál pankreatu na psa, což vedlo k jeho atrofii, ale vzhledem k tomu, že ostrovy Langerhans zůstaly neporušené, zvíře nevyvolalo diabetes. Přestože se vědce z Ruska pohyboval správným směrem, zemřel bez dokončení výzkumu.

Následně vědci zjistili, že vývoj onemocnění je ovlivněn nedostatkem biologicky aktivních látek, které se v těchto buňkách vytvářejí, a přispívají k absorpci glukózy v těle a k její produkci (v roce 1916 jim německý Charpy-Schafer dal název těmto látkám: latinské slovo "insula" znamená ostrov).

Myšlenka, že cukrovka může být léčena podáním inzulinu na vnější straně, se objevila téměř okamžitě, jakmile byla objevena, ale všechny experimenty byly neúspěšné. Získejte hormon v jeho čisté formě nefungoval, a když polknutí drogy byl zničen působením trávicích šťáv.

První syntézu inzulínu může udělat francouzský badatel GLay. Vstřikoval do kanálků pankreasu psího oleje, což vedlo k atrofii orgánu, zatímco ostrovy Langerhans zůstaly neporušené. Z atrofované žlázy Gley protahoval a injektoval psa, který vyvinul diabetes v důsledku odstraněného pankreatu. Zvířelo nezemřelo, když byla do těla vstřikována lék.

Gley nepřipojil k jeho objevu žádný význam, podrobně popsal výzkum a v roce 1905 uložil pařížskou biologickou společnost pro skladování, kde už mnoho let shromažďoval prach v bezpečném prostředí.

Syntéza

To je oficiálně věřil, že první člověk, který přišel na to, jak udělat syntézu inzulínu, byl kanadský Frédéric Banting, který sdílel jeho myšlenku s profesorem Johnem MacLeodem: pro provádění experimentů bylo zapotřebí laboratoře s dobrým vybavením a MacLeod to mohl poskytnout. Nejprve profesor odmítl vyčlenit prostor pro experimenty a dohodl se pouze na tom, že má cestovat do Evropy a laboratoř zvlášť nepotřebuje.

Účast na vývoji proto trvala jen minimálně a řekla, že v době jeho návratu z dovolené by měla být dokončena veškerá práce, tedy o dva měsíce později (vědci nedodrželi termín stanovený Macleodem, vražedný profesor je chtěl vyřadit z laboratoře, ale podařilo se mu přesvědčit). Pomáhá Bantingovi vzít jednoho z nejslibnějších studentů medicíny Charlesa Besta, který se velmi zajímal o myšlenku syntézy inzulínu.

První pokusy provedly Banting a Best na psech. Oni dostali výňatek z atrophied pankreasu psa (to trvalo asi dva měsíce), po kterém oni dali injekci ke komatu zvířete, které mělo jeho žláza odstraněny. Skutečnost, že jsou na správné cestě, bylo zřejmé, že zvíře žilo ještě sedm dní po injekci, takže kóma, když byl lék injektován a spadl do něj, pokud nebyla podána injekce. Během této doby vědci neustále měřili hladinu glukózy. Bylo to poprvé, kdy někdo vyjel z diabetické kómy (tehdy nebylo známo o výzkumu Francouzů).

Intriky začaly později: vědci nevydávali patent a přenesli právo na otevření univerzity. MacLeod, poté, co pochopil důležitost objevu, začal aktivně pracovat, přitahoval všechny slibné zaměstnance a začal vyrábět inzulínové léky. Zvláštní roli v tom hrál biochemik John Collip: dokázal to udělat tak, aby nebylo potřeba ligace potrubí a čekací doby do atrofie pankreatu.

Vědci změnili pozornost od psů na krávy a po chvíli bylo zjištěno, že embrya mají mnohem více ostrovů Langerhans než dospělí zvířata. Výsledky s každým zážitkem byly stále úspěšnější a vědci byli schopni prodloužit život psa na sedmdesát dní. V roce 1922 byla droga nejprve podána uhynulému chlapci a přivedla ho zpět k životu.

Cena

Poté MacLeod vypracoval zprávu na schůzi Asociace amerických lékařů a obrátil ji, jako by ji objevil. Současně začal aktivně podporovat drogu, protože měl pro to spojení. Stále nemohl mlčet o roli Bantingu, ale role ostatních vědců byla minimalizována. Z tohoto důvodu byla Nobelova cena za objev inzulínu udělena pouze mu a Bantingu.

Vzhledem k tomu, že MacLeod získal ocenění a Nejlepší byl bez práce, Basting rozhodně nesouhlasil a začal veřejně vyprávět o tom, jak byly experimenty vedeny, o roli MacLeodové, a nezapomněl ani zmínit, co ty dávají do klínů vědního vědce. Obrovský skandál vedl k tomu, že nikdo nepřišel na cenu, a později byl rozdělen mezi čtyři vědce: Basting sdílený s Best, Mcleod s Collip.

Když se francouzský vědec Gray rozhodl prokázat ocenění, rozhodl se prokázat, že je autorem tohoto vynálezu, jehož poznámky byly předvedeny za přítomnosti svědků. Uklidnil se poté, co Hermann Minkowski, který se narodil v Litvě, že byl v té době součástí Ruska, ale žil a pracoval v Německu, řekl o možnosti přivolat Francouze k soudu pro skrytí informací, které by mohly ušetřit více než jeden život tisíc lidí.

Výroba léků

Od roku 1926 je výroba inzulínu ve velkém měřítku, vyrábějí ji přední farmaceutické společnosti a nedávno vyráběla ocel v Rusku. Zpočátku byl hormon vyroben ze slinivky břišní, ale často způsoboval alergie, protože se neshodoval s lidskými třemi aminokyselinami.

Pak začali vyrábět vepřový inzulin (rozdíl v jedné aminokyselině), který lidské tělo absorbuje lépe, ale jsou také možné alergie. Proto bylo rozhodnuto vyrábět syntetický inzulín, který by byl kompletní analog člověka. Zde se na záchranu dostalo genetického inženýrství, především biochemie.

Před tím je třeba poznamenat, že všechny proteiny jsou polymery sestavené z aminokyselinových fragmentů. Ve stejné době se podílejí pouze aminokyseliny na tvorbě polymerů potřebných pro výrobu inzulínu, které mají mezi karboxylovou skupinou a aminoskupinou pouze jeden atom uhlíku.

Ačkoli existuje mnoho aminokyselin, pouze 51 aminokyselinových zbytků se podílí na tvorbě inzulínu, což má za následek, že hormon je jeden z nejkratších proteinových řetězců.

K získání inzulínu musí být aminokyseliny spojeny v přesně definovaném pořadí (jinak můžete získat molekulu, která nemá nic společného s tím, co produkuje živý organismus), což bylo provedeno během experimentů.

Po určitou dobu vedli vědci pomocí genetického inženýrství a biochemie organizaci výroby inzulínu a umístili do zvláštního živného média kmeny kvasinek a geneticky modifikované E. coli schopné produkovat lidský geneticky upravený inzulín. Množství vyrobené látky bylo natolik velké, že vědci mají tendenci věřit, že takové ředění hormonů brzy nahradí inzulin živočišného původu.

Skladování

Podle oficiálních údajů počet diabetiků v Rusku přesahuje tři miliony lidí, věnuje se tak velká pozornost výrobě inzulínu. V současné době byla v Rusku vyvinuta technologie pro výrobu inzulínu s genetickým inženýrstvím. Ale počet léků vyráběných Ruskem pro takový počet pacientů nestačí. Proto, kromě inzulínu uvolněného v Rusku, země nakupuje velké množství léků v zahraničí a poskytuje nezbytné podmínky pro skladování inzulínu ve skladech.

Pokud jde o skladování inzulínu v Rusku, je třeba poznamenat, že neotevřená lahvička může být obvykle uložena asi dva až tři roky. Aby nedošlo k zhoršení inzulínu, je velmi důležité dodržovat podmínky uchovávání inzulinu. Před uložením inzulínu je třeba vzít v úvahu, že ideální teplota skladování je od 6 do 8 ° C.

Skladování inzulínu je žádoucí na postranních dveřích, mimo mrazák (zmrazení je nepřijatelné, protože se změní jeho struktura). Několik hodin před injekcí a zředěním je nutné vyndat z chladničky a držet při pokojové teplotě.

Otevřená lahvička se uchovává při pokojové teplotě (do 25 ° C), mimo sluneční světlo a topné zařízení. Nepoužívejte delší než čtyři týdny. Pokud roztok vykvétá, objevila se sraženina, není dobrá a musí být vyřazena.

Historie inzulínu, který vynalezl inzulin

Pokud jde o mě, každý diabetik by měl znát historii jeho nemoci. Tyto znalosti poskytují úplný pocit kontroly nad onemocněním a vážněji jej léčí. Proto budeme dnes mluvit o inzulínu - hlavním hormonu, který řídí naši úroveň cukru. V tomto článku přezkoumáme celou chronologii studie inzulínu z jeho detekce (objev inzulínu) na průmyslovou výrobu.

Začátek výzkumu...

První výzkum týkající se inzulínu se objevil v roce 1869. Mladý vědec vyšetřoval pankreas pomocí mikroskopu, který se v něm objevil nedávno. Upozornil na zvláštní nahromadění buněk. Později budou nazývány ostrovy Langerhans. Pak nevěděl, proč existují, pouze navrhl, že jsou nezbytné pro regulaci trávení. Paul Langergans se věnuje těmto buňkám své doktorské práci.

O dvacet let později, v roce 1889, se jistý fyziolog Oskar Minkowski rozhodl vyvrátit veškerý výzkum na pankreatu a dokázal, že nemá nic společného s trávením. Odstranil žláz od psa, ale po několika dnech si všiml, že cukr a cukr byly propuštěny spolu s močí. Teprve poté poprvé vědci spojili pankreatu s cukrovkou. Mimochodem, Minkowski se ve vědeckých kruzích nikdy nestal slavným a nedělal žádné další významné objevy. Možná nikdy nepřijal skutečnost, že ochromil špatné zvíře...

Indikace inzulínu

V roce 1900 L.V. Sobolev vědecky potvrdil, že ostrovy Langerhans vylučují určitý hormon, který reguluje uhlohydrátové procesy v těle. On také navrhl způsob získání tohoto hormonu od novorozených zvířat, protože jejich ostrovy jsou velmi dobře vyvinuté. Pro nejcitlivější by bylo zajímavé, že Sobolev pracoval ve stejném laboratoři s Pavlovem samým. Příliš těsný vědecký svět, který neříká...

Během příštích desetiletí se mnozí vědci pokoušeli získat lék na cukrovku z hormonů pankreatu (pak se nezjistil název inzulínu). Vedoucí vědečtí vědci, kteří nevěřili vážnosti výzkumu, zabránili tomu, aby jeden vědec, Kleinerovi zabránil první světovou válkou, zveřejnil rumunský vědec Paulesco svůj výzkum, ale nepodnikl další kroky v metodách jeho izolace.

A teprve v roce 1922 se skupina vědců z Torontské univerzity podařilo udělat první injekci inzulínu u 14letého chlapce s diabetem. Toto předcházely roky experimentů na psech, které byly založeny na výzkumu Soboleva. Vědci, kteří provedli tento vědecký průlom, se nazývali Banting, Mcleod, Best a Collip.

Historie inzulinu. Podívejte se na minulost

Podle Mezinárodní diabetologické federace s diabetem je v současné době 542 000 dětí mladších 14 let, 415 milionů dospělých osob a do roku 2040 se předpokládá, že počet diabetiků dosahuje 642 milionů 1.

Zvýšení počtu lidí s diabetem je jistě spojeno se změnami v životním stylu (snížení fyzické aktivity), stravovacích návycích (konzumace potravin bohatých na snadno stravitelné sacharidy, živočišné tuky), ale současně ukazuje, že díky objevu moderního cukru drogy, vytváření metod kontroly nemoci, vývoj algoritmů pro diagnostiku a léčbu komplikací diabetes mellitus, se také zvýšila očekávaná délka života lidí s diabetem, nemluvě o zlepšení jejich kvality _________

Lidstvo o diabetu již známo po dobu 3,5 tisíce let (jak je známo, první pojednání popisující onemocnění, egyptský papyrus Herbes, pochází z roku 1500 BC), ale u léčby této závažné nemoci se objevilo jen asi 90 lidí. před lety, kdy diabetes, včetně prvního typu, přestal být trest smrti.

Předpoklady pro tvorbu inzulinu

Již v 19. století při pitvě pacientů, kteří zemřeli na diabetes, bylo zjištěno, že ve všech případech pankreas byl vážně poškozen. V Německu v roce 1869 Paul Langergans zjistil, že v pankreatických tkáních existují určité skupiny buněk, které se nepodílejí na produkci trávicích enzymů.

V roce 1889 v Německu fyziolog Oscar Minkowski a doktor Joseph von Mehring experimentálně dokázali, že odstranění pankreatu u psů vede k rozvoji diabetu. To jim umožnilo předpokládat, že pankreas vylučuje určitou látku, která je zodpovědná za metabolickou kontrolu těla 2. Minkowski a Meringa hypotéza našla nové a nové potvrzení a první dekádou 20. století studiem vztahu mezi diabetem a ostrovcem pankreatu Langerhans ostrovce, objevu endokrinní sekrece, bylo prokázáno, že určitá látka vylučovaná Langerhans ostrovních buněk hraje vedoucí úlohu v regulaci metabolismu sacharidů 3. Objevila se myšlenka, že pokud je tato látka izolována, může být použita k léčbě diabetu, výsledky pokračování pokusů Minkowského a Merkinga, kdy byl extrakt podáván psům po odstranění slinivky břišní, což v některých případech vedlo ke snížení glykosurie, nebyly reprodukovatelné, a zavedení samotného extraktu způsobilo zvýšení teploty a dalších vedlejších účinků.

Evropští a američtí vědci, jako Georg Sulzer, Nicola Paulesko 4, Israel Kleiner, praktikovali zavedení pankreatického extraktu diabetickým pacientům, ale kvůli velkému počtu vedlejších účinků a problémům spojeným s financováním nebyli schopni experimenty dokončit.

Myšlenka na Frederika Bantinga

V roce 1920 se Frederick Banting, 22-letý chirurg, pokusil otevřít svou praxi v malém kanadském městě a později učil na univerzitě v západním Ontariu. V pondělí 31. října měl Banting sdělit studentům metabolismus uhlohydrátů - téma, ve kterém sám nebyl silný, a aby byl lépe připraven, Banting přečetl nedávný článek M. Barrona, který byl popsán v pozdní neděli večer, ve kterém popsal blokaci pankreatu duktální žlučové kameny a výsledná atrofie acinárních buněk (buňky zodpovědné za exokrinní funkci) 2. Tentýž večer napsal Banting svůj nápad: "Obvazovat pankreatické kanály u psů. Počkejte na atrofii acini, izolujte tajemství od buněk ostrůvků a ulehčte glukosurii. "5 Když se Banting nedařilo dosáhnout praxe, odešel do univerzity v Torontu, jeho alma mater, kde se obrátil na profesora Johna MacLeoda, jednoho z předních odborníků na metabolismus uhlohydrátů. Ačkoli profesor přijal myšlenku na Banting bez nadšení, vybral laboratoř s minimem vybavení a 10 psů pro chirurga. Asistent Banting se stal studentem Charlese Best. V létě roku 1921 experiment začal.

Banting a Best zahájili svůj výzkum odstraněním pankreatu u psů. U některých zvířat vědci odstranili pankreasu, u ostatních ligandu pankreatického kanálu a po určité době odstranili žlázu. Pak atrofovaná pankreas byla umístěna do hypertonického roztoku a zmražena. Látka získaná v důsledku toho po rozmrazení byla podána psům s odstraněnou slinivkou a diabetickou klinikou. Výzkumníci zaznamenali snížení hladiny glukózy, což zlepšilo pohodu zvířete. Profesor MacLeod byl ohromen výsledky a rozhodl se pokračovat v práci, aby dokázal, že Banting a Best "pankreatický extrakt" opravdu funguje.

Nové výsledky pokusů s použitím pankreasu skotu umožnily pochopit, že je možné provést bez komplikovaného postupu ligace pankreatu.

Koncem roku 1921 se k výzkumnému týmu připojil biochemik Bertin Collip. Tímto způsobem s využitím frakčních srážek s různými koncentracemi alkoholu a jinými metodami čištění byly získány extrakty pankreatických ostrůvků, které by mohly být bezpečně zavedeny do lidského těla. Je to účinná a netoxická látka a byla použita v prvních klinických studiích 6.

Klinické studie

Zpočátku Banting a Best zažili inzulin, který obdrželi. V důsledku zavedení léčiva se oba cítili slabě, závratí, ale nebyly zaznamenány žádné toxické účinky léku.

První pacient s diabetem, který dostal inzulín 11. ledna 1922. se stal 14letým chlapcem Leonardem Thompsonem. Po první injekci 15 ml inzulínu nedošlo k významným změnám ve stavu pacienta, hladina glukózy v krvi a moči se mírně snížila a navíc pacient vyvinul sterilní absces. Opakovaná injekce byla provedena 23. ledna a v odezvě na hladinu glukózy v krvi pacienta byla normalizována, obsah glukózy a ketonů v moči poklesl, samotný chlapec zaznamenal zlepšení ve svém zdravotním stavu 7.

Jedním z prvních pacientů, kteří dostávali inzulin, byla dcera vedoucího Nejvyššího soudu USA Elizabeth Heges Goshet. Překvapivě předtím, než začala léčba inzulínem, měla diabetes mellitus po dobu 4 let a léčba, která jí umožnila žít až do dnešního dne, byla silná strava (asi 400 kcal denně). Elizabeth žila na inzulinové terapii až do věku 73 let a měla tři děti.

Nobelovu cenu

V roce 1923 udělil Nobelovu cenu v oboru fyziologie a medicíny Bantingovi a MacLeodovi 18 měsíců po první zprávě o drogách na schůzi Asociace amerických lékařů. Toto rozhodnutí zhoršilo již obtížný vztah mezi vědci, protože Banting věřil, že McLeodův příspěvek k vynalezu inzulínu byl podle Bantingu velice přehnaný, cena měla být rozdělena mezi něj a jeho asistentka Best. Aby Banting obnovil spravedlnost, podělil se o svou část ceny se společností Best a MacLeod s biochemistou Collipem 8.

Patent na výrobu inzulínu, který vlastní Banting, Best a Collip, vědci prodali za 3 dolary na University of Toronto. V srpnu 1922 byla uzavřena dohoda o spolupráci s farmaceutickou společností Eli Lilly a C o, která pomohla při výrobě léků v průmyslovém měřítku.

Od inzulínu vypršela více než 90 let. Drogy tohoto hormonu se zlepšují, od roku 1982 pacienti již dostali humánní inzulín a v 90. letech se objevily analogy lidského inzulínu - léky s různou dobou působení, ale musíme si vzpomenout na lidi, kteří stáli na počátku tohoto léku, který každý den ušetří milióny lidí lidí

Historie zjištění inzulínu

Inzulin jako peptidový hormon produkovaný v beta buňkách pankreatických ostrovů Langerhans. Zajištění propustnosti buněčných membrán pro molekuly glukózy jako hlavní funkce. Klasifikace inzulinových přípravků a jejich příjem.

Vaše dobrá práce v znalostní bázi je jednoduchá. Použijte níže uvedený formulář.

Studenti, postgraduální studenti, mladí vědci, kteří používají znalostní bázi při studiu a práci, vám budou velmi vděční.

Publikováno dne http://www.allbest.ru/

Úvod

Insulimn (z ostrovní latiny Insula - ostrov) - peptidový hormon, se vytváří v beta buňkách ostrovů Langerhans pankreatu. Má mnohostranný účinek na metabolismus téměř ve všech tkáních.

Hlavní funkcí inzulínu je zajistit propustnost buněčných membrán pro molekuly glukózy. V zjednodušené podobě lze říci, že nejen sacharidy, ale také veškeré živiny jsou nakonec rozděleny na glukózu, která se používá k syntéze dalších molekul obsahujících uhlík, a je jediným typem paliva pro buněčné elektrárny - mitochondrie. Bez inzulínu propustnost buněčné membrány na glukózu klesá 20krát a buňky umírají z hladovění a přebytečný cukr rozpuštěný v krvi jede tělo.

Porucha sekrece inzulínu v důsledku destrukce beta buněk - absolutní nedostatečnost inzulínu - je klíčovým prvkem v patogenezi diabetes mellitus 1. typu. Porušení účinku inzulínu na tkáň - relativní nedostatek inzulínu - má důležité místo ve vývoji diabetu 2. typu.

Historie zjištění inzulínu

Historie objevu inzulínu je spojena s názvem ruského lékaře I.M. Sobolev (druhá polovina 19. století), který dokázal, že hladina cukru v lidské krvi je regulována zvláštním hormonem pankreatu.

V roce 1922 byl inzulín izolovaný z pankreasu zvířete poprvé představen desetiletému diabetickému chlapci. výsledek překonal všechna očekávání a o rok později vydala americká firma Eli Lilly první živočišný inzulínový přípravek.

Po příjmu první průmyslové dávky inzulínu v příštích několika letech byla překročena obrovská cesta izolace a čištění. Výsledkem je, že hormon byl dostupný u pacientů s diabetem 1. typu. membrána inzulínového hormonu pankreatu

V roce 1935 dánský badatel Hagedorn optimalizoval působení inzulínu v těle navržením prodlouženého léku.

První krystaly insulinu byly získány v roce 1952 a v roce 1954 rozluštil anglický biochemik G.Senger strukturu inzulínu. Vývoj metod pro čištění hormonu od jiných hormonálních látek a produktů degradace inzulínu umožnil získat homogenní inzulín, nazývaný jednozložkový inzulín.

Na počátku 70. let. Sovětské vědci a S. A. Yudaev Shvachkin bylo navrženo chemickou syntézu inzulínu, ale realizace syntézy v průmyslovém měřítku byla drahá a neekonomické.

V budoucnu dochází k postupnému zlepšení stupně čištění inzulínů, což snižuje problémy způsobené alergiemi na inzulín, poruchou funkce ledvin, poruchou zraku a odolností proti imunitní inzulínu. Nejúčinnějším hormonem bylo potřeba substituční léčby u diabetes mellitus - homologního inzulínu, tj. Lidského inzulínu.

V osmdesátých letech pokročily molekulární biologie umožnily syntetizovat lidské inzulínové řetězce za použití E. coli, které pak byly spojeny do molekuly biologicky aktivního hormonu a rekombinantní inzulín byl získán u Ústavu bioorganické chemie Ruské akademie věd za použití kmenů E.coli geneticky upravených kmenů.

Použití afinitní chromatografie významně snižuje obsah kontaminujících proteinů s vyšší molekulovou hmotností než inzulín v přípravku. Takové proteiny zahrnují proinzulin a částečně štěpené proinsuliny, které jsou schopné indukovat produkci antiinzulinových protilátek.

Použití lidského inzulínu od samého začátku léčby minimalizuje výskyt alergických reakcí. Lidský inzulín se vstřebává rychleji a bez ohledu na formu léčiva má kratší dobu působení než zvířecí inzulín. Lidské inzulíny jsou méně imunogenní než vepřové, zvláště smíšené bovinní a prasečí inzulíny.

Typy inzulinu

Inzulínové přípravky se liší stupněm čištění; zdroj příjmu (skot, prasata, člověk); látky přidané do roztoku inzulínu (prodloužení jeho působení, bakteriostatika atd.); koncentrace; hodnota pH; možnost míchání ICD s SDI.

Inzulinové přípravky se liší podle zdrojů. Vepřový a hovězí inzulín se liší od člověka v složení aminokyselin: skot ve třech aminokyselinách a prasečí v jednom. Není divu, že při léčbě inzulínem skotu se nežádoucí reakce objevují mnohem častěji než při léčbě prasečí nebo lidského inzulínu. Tyto reakce se projevují imunologickou inzulínovou rezistencí, alergií na inzulín, lipodystrofií (změnou podkožního tuku v místě vpichu injekce).

Navzdory zjevným nevýhodám inzulínu skotu se stále používá ve světě. Zatím nedostatky hovězího insulinu v imunologických hlediska jsou zřejmé: je to v žádném případě případ se nedoporučuje u pacientů s nově diagnostikovanou cukrovkou, těhotné ženy nebo pro krátkodobé inzulínové terapie, například v perioperačním období. Negativní vlastnosti jsou zachovány hovězí inzulin a při použití ve směsi s vepřovým masem, ale smísí inzulíny také nelze použít pro terapii těchto kategorií pacientů (vepřové + hovězí).

Přípravky lidského inzulínu pro chemickou strukturu jsou zcela identické s lidským inzulínem.

Hlavním problémem biosyntetické metody získání lidského inzulínu je úplné čištění konečného produktu z nejmenších nečistot používaných mikroorganismů a jejich metabolických produktů. Nové metody kontroly kvality zajišťují, že lidský biosyntetický inzulín neobsahuje žádné škodlivé nečistoty; takže jejich stupeň čištění a účinnost snižování glukózy splňují nejvyšší požadavky a jsou téměř stejné. Jakékoli nežádoucí vedlejší účinky, v závislosti na nečistotách, nemají tyto léky inzulín.

V současné době se v lékařské praxi používají tři typy inzulínů:

- krátký dosah s rychlým nástupem účinku;

- průměrná doba trvání akce;

- dlouho působící s pomalým účinkem.

Tabulka 1. Charakteristika komerčních inzulínových přípravků

Příklady (obchodní názvy)

Methylparaben m-Kresol Fenol

NaCl Glycerin Na (H) P04 Acetát

Lidské Vepřový býk

Aktrapid-NM, Humulin-R Aktrapid, Aktrapid-MS inzulín pro injekce (USSR, již vyráběný)

Lidské Vepřový býk

Protafan-NM, Humulin-N Protafan-MS Protamin-inzulín (USSR, již vyráběný)

Lidské Vepřový býk

Monotard-NM, Humulin-zinkový monotard-MS, Lente-MS Lente

Krátkodobě působící inzulín (ICD) - pravidelný inzulín - je krátkodobě působící krystalický zinko-inzulin, který je rozpustný v neutrálním pH, jehož účinek se vyvíjí do 15 minut po subkutánním podání a trvá 5-7 hodin.

První prodloužený inzulín (SDI) byl vytvořen koncem 30. let, takže pacienti mohli podávat injekce méně často než při použití samotné ICD, pokud možno jednou denně. Aby se prodloužila doba trvání účinku, jsou všechny ostatní inzulínové přípravky modifikovány a při rozpuštění v neutrálním médiu tvoří suspenzi. Obsahují protamin ve fosfátovém pufru - protamin zinku-inzulín a NPH (neutrální protamin Hagedorn) - NPH-inzulín nebo různé koncentrace zinku v acetátovém pufru - inzulín ultralest, páska, sedmička.

Inzulínové přípravky se středním trvaním obsahují protamin, což je protein o průměru m. 4400, bohatý na arginin a odvozený od pstruha duhového. Pro tvorbu komplexu je nutný poměr protaminu a inzulínu 1:10. po subkutánním podání proteolytické enzymy zničí protamin, což umožňuje absorpci inzulínu.

NPH-inzulín nemění farmakokinetický profil regulovaného inzulínu, který je s ním smíchán. NPH-inzulín je vhodnější než inzulínová páska jako součást průměrného trvání účinku v terapeutických směsích obsahujících pravidelný inzulín.

Ve fosfátovém pufru všechny inzulíny snadno tvoří krystaly se zinkem, ale pouze krystaly hovězího inzulínu jsou dostatečně hydrofobní, aby poskytly pomalé a trvalé uvolňování inzulínu charakteristické pro ultralest. Krystaly zinku prasečího inzulínu se rozpouštějí rychleji, účinek je dřívější, trvání účinku je kratší. Neexistuje tedy žádná ultrazvuková léčivá obsahující pouze prasečí inzulín. Jednosložkový prasečí inzulin je vyráběn pod názvem inzulínová suspenze, inzulínová neutrální látka, inzulinový isofan, inzulinaminochinurid.

páska Inzulín - směs 30% semilente inzulínu (amorfní sraženinu zinek inzulínu iontů v acetátovém pufru účinek, který rozptyluje poměrně rychle) s 70% inzulinu Ultralente (špatně rozpustné, krystalický zinku inzulín má pomalý nástup a prodloužené působení). Tyto dvě složky poskytují kombinaci s poměrně rychlou absorpcí a stabilním dlouhodobým účinkem, což činí inzulinovou pásku běžnou terapeutickou látkou.

Produkce inzulínu

Lidský inzulín lze vyrábět čtyřmi způsoby:

1) kompletní chemickou syntézu;

2) extrakce ze slinivky člověka (obě tyto metody nejsou vhodné z důvodu neúčinnosti: nedostatečný vývoj první metody a nedostatek surovin pro sériovou výrobu druhou metodou);

3) polosyntetickou metodou za použití enzymaticko-chemické substituce v pozici 30 B-řetězce aminokyseliny alaninu ve vepřovém inzulínu s threoninem;

4) biosyntetická metoda pro technologie genetického inženýrství. Poslední dvě metody umožňují získat vysoce čistý lidský inzulín.

V současné době se lidský inzulín získává hlavně dvěma způsoby: modifikací vepřového inzulínu syntetickou enzymatickou metodou a metodou genetického inženýrství.

Inzulin byl první protein získaný pro komerční účely za použití technologie rekombinantní DNA. Existují dva hlavní přístupy k získání geneticky modifikovaného lidského inzulínu.

V prvním případě vytvářejí oddělené (různé kmeny producentů) oba řetězce, po nichž následuje skládání molekuly (tvorba disulfidových můstků) a oddělení izoforem.

Ve druhém případě je přípravek ve formě prekurzoru (proinzulin), následovaný enzymatickým štěpením trypsinem a karboxypeptidázou B na aktivní formu hormonu. Nejvýhodnější je v současné době poskytnout inzulin jako prekurzor poskytuje správné uzavření disulfidových můstků (v případě oddělených přijímacích řetězců provedeného po sobě následující cykly denaturace, renaturace a oddělení izoformy).

V obou přístupech je možné jak individuálně získat výchozí složky (řetězce A a B, tak proinzulin) a jako součást hybridních proteinů. Vedle A- a B-řetězců nebo proinzulinu může být přítomno v kompozici hybridních proteinů:

- nosičový protein, který transportuje fúzní protein do periplazmatického prostoru buňky nebo kultivačního média;

- afinitní složku, což velmi usnadňuje výběr hybridního proteinu.

Současně obě složky mohou být současně přítomny v kompozici hybridního proteinu. Navíc při vytváření hybridních proteinů lze použít princip multidimenzionality (tj. Několik kopií cílového polypeptidu je přítomen v hybridním proteinu), což umožňuje významně zvýšit výtěžek cílového produktu.

Ve Spojeném království byly lidské inzulínové řetězce syntetizovány za použití E.coli, které byly potom spojeny s biologicky aktivní molekulou hormonu. Aby jednobuněčný organismus syntetizoval molekuly inzulínu na jeho ribozómech, je nutné mu dodat potřebný program, tedy zavedení hormonového genu do něj.

Chemicky dostat prekurzor biosyntézy programování genu inzulínu nebo dvou genů, programovat odděleně biosyntézu inzulinových řetězců A a B.

Dalším stupněm je zahrnutí genu pro prekurzor inzulínu (nebo řetězových genů odděleně) do genomu E. coli, zvláštního kmene E. coli pěstovaného za laboratorních podmínek. Tento úkol je prováděn pomocí genetického inženýrství.

Plazmid s příslušným restrikčním enzymem se izoluje z E. coli. Syntetický gen se vloží do plazmidu (klonování s funkčně aktivní C-koncovou částí E. coli β-galaktosidázy). Výsledkem je, že E. coli získá schopnost syntetizovat proteinový řetězec sestávající z galaktosidázy a inzulínu. Syntetizované polypeptidy se chemicky štěpí z enzymu a potom se čistí. U bakterií se na jednu bakteriální buňku syntetizuje asi 100 000 molekul inzulínu.

Povaha hormonální látky produkované E. coli se určuje tím, který gen se vloží do genomu jednobuněčného organismu. Pokud klonovaného genu prekurzoru inzulínu, bakterie syntetizuje inzulinový prekurzor, který se potom podrobí zpracování restrikčními enzymy pro štěpení prepitida s izolaci C-peptidu, čímž se získá biologicky aktivní inzulín.

K získání purifikovaného lidského inzulínu je hybridní protein izolovaný z biomasy podroben chemické enzymatické transformaci a vhodné chromatografické čištění (čelní, gelová permeace, výměna aniontů). Rekombinantní inzulín byl získán u Ústavu RAS pomocí geneticky modifikovaných kmenů E. coli. Prekurzor, hybridní protein vyjádřený v množství 40% celkového buněčného proteinu obsahujícího preproinzulin se uvolňuje z pěstované biomasy. Jeho transformace na inzulín in vitro se provádí ve stejné sekvenci jako in vivo - přední polypeptid se oddělí, preproinzulin se převede na inzulin přes stupně oxidační sulfitolýzy, po kterém následuje redukční uzavření tří disulfidových vazeb a enzymatická izolace vazby C-peptidu. Po řadě chromatografických purifikací, včetně výměny iontů, gelu a HPLC (vysokoúčinná kapalinová chromatografie), se získá lidský inzulín s vysokou čistotou a přirozenou aktivitou.

Je možno použít kmene plazmidem integrovaným v nukleotidové sekvenci exprimující fúzní protein, který se skládá z lineárního proinzulinu a připojený k methioninový zbytek na N-konci až do konce proteinu fragmentu Staphylococcus aureus.

Kultivace nasycené biomasy buněk rekombinantního kmene zajišťuje zahájení výroby hybridního proteinu, jehož izolace a následná transformace v trubici vede k inzulínu.

Jiný způsob je také možný: v bakteriálním expresním systému se objevuje fúzní rekombinantní protein sestávající z lidského proinzulinu a polyhistidinového ocasu připojeného k němu přes metioninový zbytek. Izoluje se pomocí chelátové chromatografie na kolonách Ni-agarosy z inkluzních těles a štěpí se bromidem kyanogenu.

Izolovaný protein je S-sulfonován. Mapování a hmotnostní spektrometrická analýza výsledného proinzulinu se čistí iontoměničovou chromatografií na anexu a RP (reverzní fáze) HPLC (vysokoúčinná kapalinová chromatografie) ukázala přítomnost disulfidových můstků, což odpovídá disulfidických můstků přirozeného lidského proinzulinu.

Nedávno byla věnována velká pozornost zjednodušení postupu výroby rekombinantního inzulínu metodami genetického inženýrství. Například je možné získat fúzní protein sestávající z vedoucího peptidu interleukinu 2 připojeného na N-konec proinzulinu přes lyzinový zbytek. Protein je účinně exprimován a lokalizován v inkluzních tělesech. Po izolaci se protein štěpí trypsinem za vzniku inzulinu a C-peptidu.

Výsledný inzulin a C-peptid byly čištěny pomocí RP HPLC. Při vytváření fúzních struktur je hmotnostní poměr nosného proteinu k cílovému polypeptidu velmi významný. C-peptidy jsou spojeny na „hlava-ocas“, s rozpěrkami aminokyselin nesoucích restrikční místo Sfil a dvě argininový zbytek na začátku a na konci rozpěrky pro následné štěpení trypsinem proteinu. HPLC produkty štěpení ukazují, že štěpení C-peptidu je kvantitativní a umožňuje to použití metody multimerních syntetických genů k získání cílových polypeptidů v průmyslovém měřítku.

Závěr

Diabetes mellitus je chronické onemocnění způsobené absolutním nebo relativním nedostatkem inzulínu. Je charakterizován hlubokou metabolickou poruchou sacharidů s hyperglykemií a glukosurií, stejně jako dalšími metabolickými poruchami v důsledku mnoha genetických a vnějších faktorů.

Inzulin k dnešnímu dni slouží jako radikální a ve většině případů jediný způsob, jak udržet život a zdravotní postižení lidí s diabetem. Před přijetím a uvedením inzulínu na kliniku v letech 1922-1923. Pacienti s diabetem mellitus typu I čekali na smrtelný výsledek po dobu jednoho až dvou let od nástupu onemocnění, a to navzdory používání nejsilnějších diet. Pacienti s diabetes mellitus typu I potřebují celoživotní substituční léčbu inzulínem. Ukončení z různých důvodů pro pravidelné zavádění inzulínu vede k rychlému rozvoji komplikací a bezprostřední smrti pacienta.

V současné době je diabetes z hlediska prevalence na 3. místě po kardiovaskulárních a onkologických onemocněních. Podle Světové zdravotnické organizace je prevalence diabetu mezi dospělou populací ve většině oblastí světa 2 až 5% a existuje tendence ke zvýšení počtu pacientů téměř dvakrát za 15 let. Navzdory zřejmému pokroku v oblasti zdravotní péče roste počet pacientů závislých na inzulínu každý rok av současné době pouze v Rusku je asi 2 miliony lidí.

Vytvoření léků domácího lidského genetického inzulínu otevírá nové možnosti řešení mnoha problémů diabetologie v Rusku, aby zachránily životy milionů lidí s diabetem.

1. Biotechnologie: učebnice pro vysoké školy / ed. N.S. Egorova, V.D. Samuilova.- M.: Vysoká škola, 1987, s. 15-25.

2. Geneticky upravený lidský inzulín. Zlepšení účinnosti chromatografické separace pomocí principu bifuncionality. / Romanchikov, AB, Yakimov, S.A., Klyushnichenko, V.E., Arutunyan, AM, Vulfson, A.N. Bioorganická chemie, 1997 - 23, č. 2

3. Egorov N. S., Samuilov V. D. Moderní metody tvorby průmyslových kmenů mikroorganismů // Biotechnologie. Prince 2. M.: Vysoká škola, 1988. 208 s.

4. Imobilizace trypsinu a karboxypeptidázy B na modifikovaných silikách a jejich použití při přeměně rekombinantního lidského proinzulinu na inzulín. / Kudryavtseva N.E., Zhigis L.S., Zubov V.P., Vulfson A.I., Maltsev K.V., Rumsh L.D. Chemické prostředky. J., 1995, 29, č. 1, str. 61-64.

5. Základy farmaceutické biotechnologie: studijní příručka / ETC. Prishchep, V.S. Chuchalin, K.L. Zaikov, L.K. Mikhalev. - Rostov na Donu: Phoenix; Tomsk: Vydavatelství NTL, 2006.

6. Syntéza inzulinových fragmentů a studium jejich fyzikálně-chemických a imunologických vlastností. / Panin L.E., Tuzikov F.V., Poteryaeva ON, Maksyutov A.Z., Tuzikova N.A., Sabirov A.N. Bioorganic Chemistry, 1997-23, č. 12, str. 953-960

Historie inzulinu

Historie tvorby inzulínu;

Zajímavá fakta o objevu inzulinu

Studium

Syntéza

Cena

Výroba léků

Skladování

Historie inzulínu, který vynalezl inzulin

Začátek výzkumu...

Indikace inzulínu

Historie inzulinu. Podívejte se na minulost

Předpoklady pro tvorbu inzulinu

Myšlenka na Frederika Bantinga

Klinické studie

Nobelovu cenu

Historie zjištění inzulínu

Inzulin jako peptidový hormon produkovaný v beta buňkách pankreatických ostrovů Langerhans. Zajištění propustnosti buněčných membrán pro molekuly glukózy jako hlavní funkce. Klasifikace inzulinových přípravků a jejich příjem.

Vaše dobrá práce v znalostní bázi je jednoduchá. Použijte níže uvedený formulář.

Úvod

Historie zjištění inzulínu

Typy inzulinu

Produkce inzulínu

Závěr

Přečtěte Si Více O Cukrovce

Příznaky Diabetu

Glykemický Index