อินซูลิน: มันคืออะไรและมีประเภทใดบ้าง? อินซูลินสำหรับผู้ป่วยโรคเบาหวานทำมาจากอะไร: การผลิตสมัยใหม่และวิธีการผลิตอินซูลินทำมาจากอะไร?

การผลิตอินซูลินทางเทคโนโลยีชีวภาพสมัยใหม่เป็นกระบวนการที่ซับซ้อนโดยอาศัยการดัดแปลงพันธุกรรมของจุลินทรีย์ วิธีการนี้ค่อนข้างใหม่และถูกนำมาใช้ในการผลิตในช่วงทศวรรษที่แปดสิบของศตวรรษที่ผ่านมา ด้วยความช่วยเหลือทำให้ได้ยาที่สอดคล้องกับสิ่งที่ผลิตในร่างกายมนุษย์อย่างสมบูรณ์ จึงเป็นที่มาของชื่อ “อินซูลินของมนุษย์”

ควรสังเกตว่าคำนี้บางครั้ง "อินซูลินของมนุษย์" บางครั้งทำให้เกิดปฏิกิริยาและการสันนิษฐานที่ไม่ถูกต้องว่ายานั้นได้มาจากร่างกายมนุษย์ ด้วยเหตุนี้เองที่มักถามคำถามนี้ว่า "อินซูลินผลิตได้อย่างไร" - และคำจำกัดความนี้มาจากไหน?

จนกระทั่งเมื่อไม่นานมานี้ เทคโนโลยีการผลิตอินซูลินแตกต่างไปจากเดิมอย่างสิ้นเชิง สกัดจากเนื้อหมูหรือโค จึงถูกเรียกตามนั้น เช่น หมูหรือวัว อย่างไรก็ตามเทคโนโลยีการผลิตนี้ล้าสมัยและมีข้อเสียร้ายแรงหลายประการโดยที่อันดับแรกคือความเป็นไปไม่ได้ที่จะได้รับสารบริสุทธิ์โดยไม่มีสิ่งเจือปนของอินซูลินซึ่งทำให้เกิดปฏิกิริยาภูมิแพ้ต่างๆและการผลิตแอนติบอดีในมนุษย์

นอกจากนี้เนื่องจากจำนวนผู้ป่วยโรคเบาหวานเพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่อง วัตถุดิบจากสัตว์จึงไม่เพียงพอสำหรับการผลิตอินซูลิน ซึ่งกลายเป็นอีกแรงผลักดันในการค้นหาวิธีการใหม่ที่ทันสมัยในการผลิตอินซูลิน

ปัจจุบัน ยาสำหรับมนุษย์หรือยาชนิดรีคอมบิแนนท์ได้มาจากสายพันธุ์ของยีสต์หรืออี. โคไล สารเหล่านี้ไม่ได้ถูกเลือกโดยบังเอิญ: ในระหว่างการเจริญเติบโตในสารอาหารพวกมันจะผลิตฮอร์โมนที่จำเป็นจำนวนมาก ซึ่งหมายความว่ากระบวนการนี้ไม่เพียงแต่เป็นเทคโนโลยีในธรรมชาติเท่านั้น แต่ยังรวมถึงทางชีวภาพด้วย เนื่องจากสารที่ต้องการนั้นผลิตโดยสิ่งมีชีวิตแล้วจึงเปลี่ยนรูป แทนที่จะสังเคราะห์ทางเคมี

ควรสังเกตว่าวิทยาศาสตร์ได้เดินทางไปในเส้นทางที่ซับซ้อนและยากลำบากก่อนที่จะค้นพบวิธีทางเทคโนโลยีชีวภาพในการผลิตยาสำหรับผู้ป่วยโรคเบาหวานและนำไปผลิต นับเป็นครั้งแรกที่องค์ประกอบที่แน่นอนของอินซูลินที่มนุษย์ผลิตโดยเกิดขึ้นในช่วงอายุหกสิบเศษของศตวรรษที่ผ่านมา ปรากฎว่าโมเลกุลของมันมีองค์ประกอบของกรดอะมิโนที่แตกต่างกันซึ่งแตกต่างจากกรดอะมิโนจากสัตว์ ต่อมามีความพยายามที่จะแทนที่กรดอะมิโนตัวหนึ่งด้วยอีกตัวหนึ่งซึ่งค่อนข้างประสบความสำเร็จ แต่มีราคาแพงมาก วิธีการนี้ได้รับการยอมรับว่าไม่ได้ผลกำไรและไม่มีท่าว่าจะดีไม่เพียง แต่ในประเทศของเราเท่านั้น แต่ยังรวมถึงในต่างประเทศด้วย

และหลังจากการทำงานหนักเพียงสองทศวรรษก็เป็นไปได้ที่จะได้รับยาที่บริสุทธิ์อย่างแน่นอนซึ่งสอดคล้องกับสิ่งที่ผลิตในร่างกายของบุคคลที่มีสุขภาพดีอย่างสมบูรณ์และไม่ทำให้เกิดการปฏิเสธหรืออาการแพ้

การผลิตอินซูลินของมนุษย์ขึ้นอยู่กับวิธีการทางพันธุวิศวกรรม ในระหว่างนั้นยีนจะถูกแทรกเข้าไปในโมเลกุล DNA ของยีสต์ ซึ่งเป็นตัวกำหนดการผลิตฮอร์โมนที่คล้ายกับฮอร์โมนที่ผลิตโดยมนุษย์โดยสิ้นเชิง วิธีนี้ใช้กันอย่างแพร่หลายในประเทศที่พัฒนาแล้วทั้งหมดของโลกและช่วยให้ได้รับยาสำหรับรักษาโรคเบาหวานที่มีคุณภาพดีเยี่ยมและในปริมาณที่เหมาะสม

รัสเซียมีการวางแผนการผลิตอินซูลินของตัวเองในอนาคตอันใกล้นี้ การก่อสร้างเวิร์กช็อปในเทือกเขาอูราลกำลังดำเนินการอยู่ อย่างไรก็ตามในปัจจุบันมีการซื้อยาสำหรับรักษาผู้ป่วยโรคเบาหวานในต่างประเทศซึ่งใช้งบประมาณจำนวนมหาศาลของประเทศ

ควรสังเกตว่าเทคโนโลยีการผลิตได้รับการทดสอบทดลองในรัสเซียแล้วและได้รับผลลัพธ์ที่ยอดเยี่ยม ยาในประเทศของเรามีประสิทธิภาพและบริสุทธิ์มากขึ้น สิ่งที่เหลืออยู่คือการสร้างกระบวนการผลิต

บทวิจารณ์และความคิดเห็น

แสดงความคิดเห็นหรือแสดงความคิดเห็น

ไม่มีเนื้อหาที่มีประโยชน์น้อยในหัวข้อ:

แบบฟอร์มการเปิดตัว

อินซูลินเป็นยาที่มีความสามารถในการลดระดับน้ำตาลในเลือดเมื่อเบี่ยงเบนไปจากบรรทัดฐานและควบคุมกระบวนการดูดซึมคาร์โบไฮเดรตในร่างกาย เป็นสิ่งที่ขาดไม่ได้ในการรักษาโรคเบาหวาน และด้วยขนาดยาที่ถูกต้องและการเริ่มการรักษาอย่างทันท่วงที ช่วยให้ผู้ป่วยมีชีวิตที่สมบูรณ์ได้....

ตลับหมึก

อินซูลินในคาร์ทริดจ์มีไว้สำหรับการบริหารโดยใช้หลอดฉีดยาที่เรียกว่าปากกาซึ่งมีชื่อเนื่องจากภายนอกมีความคล้ายคลึงกับปากกาหมึกซึมอัตโนมัติ ปากกาเข็มฉีดยาช่วยให้คุณกำหนดปริมาณยาที่ฉีดได้ ซึ่งช่วยลดความยุ่งยากในชีวิตของผู้ป่วยโรคเบาหวานได้อย่างมาก ในกรณีนี้ไม่จำเป็นต้อง...

ในหลอด

อินซูลินเป็นฮอร์โมนของตับอ่อน ในการผลิตยาโดยใช้อวัยวะสัตว์รวมถึงเทคโนโลยีชีวภาพที่ทำให้สามารถรับสารที่คล้ายกับฮอร์โมนของมนุษย์ได้ คุณลักษณะเฉพาะของอินซูลินคือความไม่แน่นอนต่อผลกระทบของเอนไซม์ที่มีอยู่ในระบบทางเดินอาหาร นั่นหมายถึงอินซูลิน...

ยาเม็ดแทนอินซูลิน

อินซูลินเป็นฮอร์โมน ผลิตในตับอ่อนที่แข็งแรง โรคเบาหวานเกิดขึ้นเมื่อตับอ่อนเป็นโรคหรือไม่สามารถรับมือกับหน้าที่ของมันได้ ปัจจุบัน การรักษาโรคเบาหวานขึ้นอยู่กับการนำฮอร์โมนที่ได้รับเทียมเข้าสู่ร่างกายของผู้ป่วย...

ใครเป็นผู้คิดค้นอินซูลิน?

การค้นพบอินซูลินเกิดขึ้นในปี พ.ศ. 2465 ตอนนั้นเองที่เด็กชายซึ่งป่วยหนักด้วยโรคเบาหวานได้รับการฉีดยาที่ได้รับจากตับอ่อนของวัว เป็นผลให้ไม่เพียงแต่สามารถช่วยชีวิตคนได้เท่านั้น แต่ยังสามารถหยุดยั้งโรคที่กำลังลุกลามได้อีกด้วย ประวัติความเป็นมาของอินซูลินนั้นไม่ได้ปราศจากปาฏิหาริย์...

สูตรและโครงสร้างของอินซูลิน

โครงสร้างของอินซูลินเป็นที่สนใจของนักวิทยาศาสตร์ตั้งแต่การค้นพบ การทดลองจำนวนมากในทิศทางนี้เริ่มต้นโดยผู้ค้นพบ Frederick Banting และ Charles Best ในเวลาเดียวกัน นักวิทยาศาสตร์พยายามสร้างสูตรทางเคมีที่แน่นอนของฮอร์โมนที่แยกได้ ซึ่งจะทำให้สามารถสังเคราะห์ได้ทางเคมี วิ่ง...

อินซูลินเป็นตัวควบคุมการเผาผลาญคาร์โบไฮเดรต ในร่างกายมนุษย์ อินซูลินถูกสังเคราะห์ในเบต้าเซลล์ของเกาะเล็กเกาะแลงเกอร์ฮานส์ในตับอ่อน ในกรณีที่ไม่มีหรือขาดการสังเคราะห์ จะเกิดโรคเช่นเบาหวาน (เบาหวานที่พึ่งอินซูลิน - ประเภท 1) ในโรคเบาหวานระดับน้ำตาลในเลือดจะเพิ่มขึ้นและกระบวนการทางพยาธิวิทยาจะเกิดขึ้น โรคเบาหวานประเภท II (ขึ้นอยู่กับอินซูลิน) เกิดขึ้นเมื่อมีข้อบกพร่องในโครงสร้างของตัวรับที่รับผิดชอบในการแทรกซึมของกลูโคสเข้าไปในเซลล์ ข้อมูลทั้งหมดนี้เกี่ยวข้องกับสาเหตุของโรค เช่น โรคเบาหวาน

อินซูลินเป็นฮอร์โมนเปปไทด์ที่ประกอบด้วยสายเปปไทด์ 2 สาย สาย A ประกอบด้วยกรดอะมิโน 21 สายที่ตกค้าง สาย B ประกอบด้วยกรดอะมิโน 30 ตัว สายโซ่ทั้งสองนี้เชื่อมโยงกันด้วยพันธะ SS ไบซัลไฟด์ ซึ่งเป็นโครงสร้างเชิงพื้นที่ของโปรตีนอินซูลิน เมื่ออินซูลินถูกสังเคราะห์ในตับอ่อน จะมีการสร้างสารตั้งต้นของอินซูลินที่เรียกว่าโปรอินซูลินขึ้นเป็นครั้งแรก โพรอินซูลินนี้ประกอบด้วยสาย A, สาย B และ C-เปปไทด์ซึ่งประกอบด้วยกรดอะมิโน 35 ตัวตกค้าง C-peptide ถูกแยกออกโดย carboxypeptidase และ trypsin และ proinsulin จะถูกแปลงเป็นอินซูลินที่ออกฤทธิ์

มีหลายวิธีในการได้รับอินซูลิน เราจะมุ่งเน้นไปที่การผลิตอินซูลินสังเคราะห์ทางชีวภาพจากมุมมองของข้อดีของวิธีนี้

ก่อนที่จะได้รับอินซูลินชนิดรีคอมบิแนนท์ ยาดังกล่าวได้มาจากตับอ่อนของสุกรและโค อย่างไรก็ตาม วิธีการผลิตอินซูลินนี้มีข้อเสียหลายประการ:

− การขาดแคลนปศุสัตว์

− ความยากลำบากในการจัดเก็บและขนส่งวัตถุดิบ

− ความยากลำบากในการแยกและทำให้ฮอร์โมนบริสุทธิ์

- มีโอกาสเกิดอาการแพ้ได้

อินซูลินดังกล่าวซึ่งเป็นโปรตีนจากต่างประเทศสามารถถูกยับยั้งในเลือดได้ด้วยแอนติบอดีที่สร้างขึ้น นอกจากนี้ในการได้รับอินซูลิน 1 กิโลกรัมจำเป็นต้องมีหมู 35,000 ตัว (หากทราบว่าความต้องการอินซูลินต่อปีคือ 1 ตันของยา) ในทางกลับกัน อินซูลินในปริมาณเท่ากันสามารถสังเคราะห์ได้โดยการสังเคราะห์ทางชีวภาพในถังหมักขนาด 25 หม้อโดยใช้จุลินทรีย์ชนิดรีคอมบิแนนท์ Escherichia coli วิธีการสังเคราะห์ทางชีวภาพในการผลิตอินซูลินเริ่มใช้ในช่วงต้นทศวรรษที่ 80

ในปัจจุบัน อินซูลินของมนุษย์ได้รับโดยส่วนใหญ่ได้สองวิธี:

1) การดัดแปลงอินซูลินของหมูโดยใช้วิธีสังเคราะห์ด้วยเอนไซม์

วิธีการนี้ขึ้นอยู่กับข้อเท็จจริงที่ว่าอินซูลินของสุกรแตกต่างจากอินซูลินของมนุษย์โดยการแทนที่หนึ่งครั้งที่ปลาย C ของสาย B นั่นคือ Ala30Thr การแทนที่อะลานีนด้วยทรีโอนีนจะดำเนินการโดยการแยกอะลานีนที่เร่งปฏิกิริยาด้วยเอนไซม์ และการเติมแทนทรีโอนีนเรซิดิวที่ได้รับการปกป้องโดยกลุ่มคาร์บอกซิล ซึ่งมีอยู่ในส่วนผสมของปฏิกิริยาในปริมาณที่มากเกินไป หลังจากการแตกแยกของกลุ่ม O-tert-butyl ที่ป้องกันจะได้รับอินซูลินของมนุษย์

2) โดยพันธุวิศวกรรม;

มีสองวิธีหลักในการได้รับอินซูลินดัดแปลงพันธุกรรมของมนุษย์

ในกรณีแรก (2.1) โซ่ทั้งสองจะได้รับแยกกัน (จากสายพันธุ์ผู้ผลิตที่แตกต่างกัน) ตามด้วยการพับของโมเลกุล (การก่อตัวของสะพานไดซัลไฟด์) และการแยกไอโซฟอร์ม

ในช่วงที่สอง (2.2) - การผลิตในรูปแบบของสารตั้งต้น (proinsulin) ตามด้วยความแตกแยกของเอนไซม์โดย trypsin และ carboxypeptidase B ไปสู่รูปแบบที่ใช้งานของฮอร์โมน

วิธีที่ได้รับความนิยมมากที่สุดในปัจจุบันคือการได้รับอินซูลินในรูปแบบของสารตั้งต้นเพื่อให้แน่ใจว่าการปิดสะพานไดซัลไฟด์ถูกต้อง (ในกรณีที่มีการผลิตโซ่แยกกัน จะมีการดำเนินการรอบการสูญเสียสภาพต่อเนื่อง การแยกไอโซฟอร์ม และการเปลี่ยนสภาพใหม่)

วิธีที่ 2.1. การสังเคราะห์แยกโซ่ A และ B ตามด้วยการก่อตัวของพันธะไดซัลไฟด์ระหว่างโซ่ทั้งสอง

1. โดยการสังเคราะห์ทางเคมี ลำดับนิวคลีโอไทด์จะถูกสร้างขึ้นเพื่อเข้ารหัสการก่อตัวของสายโซ่ A และ B (การสร้างยีนสังเคราะห์)

2. ยีนสังเคราะห์แต่ละตัวถูกใส่เข้าไปในพลาสมิด (สายการสังเคราะห์ยีน A ถูกใส่เข้าไปในพลาสมิดหนึ่ง, สายการสังเคราะห์ยีน B ถูกใส่เข้าไปในพลาสมิดอีกอัน)

3. มีการแนะนำยีนที่เข้ารหัสการก่อตัวของเอนไซม์เบตากาแลคโตซิเดส ยีนนี้รวมอยู่ในพลาสมิดแต่ละตัวเพื่อให้เกิดการจำลองพลาสมิดแบบแอคทีฟ

4. พลาสมิดถูกนำเข้าไปในเซลล์ E. coli และได้วัฒนธรรมของผู้ผลิตสองราย โดยวัฒนธรรมหนึ่งสังเคราะห์ A-chain และวัฒนธรรมที่สองคือ B-chain

5. ใส่สองวัฒนธรรมลงในถังหมัก กาแลคโตสจะถูกเติมลงในตัวกลางซึ่งกระตุ้นการก่อตัวของเอนไซม์เบตากาแลคโตซิเดส ในกรณีนี้ พลาสมิดจะทำซ้ำอย่างแข็งขัน ก่อตัวเป็นพลาสมิดหลายชุด และด้วยเหตุนี้ จึงมียีนจำนวนมากที่สังเคราะห์สายโซ่ A และ B

6. เซลล์ถูก lysed และสาย A และ B ซึ่งสัมพันธ์กับ betagalactosidase จะถูกแยกออก ทั้งหมดนี้ได้รับการบำบัดด้วยไซยาโนเจนโบรไมด์ และโซ่ A และ B จะถูกแยกออกจากเบตากาแลคโตซิเดส จากนั้นจะดำเนินการทำให้บริสุทธิ์และแยกโซ่ A และ B เพิ่มเติม

7. สารซิสเตอีนที่ตกค้างจะถูกออกซิไดซ์จับและรับอินซูลิน

ข้อเสียของวิธีนี้: จำเป็นต้องได้รับสายพันธุ์ผู้ผลิตสองสายพันธุ์แยกกัน ดำเนินการหมักสองครั้ง ขั้นตอนการแยกและการทำให้บริสุทธิ์สองขั้นตอน และที่สำคัญที่สุดคือเป็นการยากที่จะให้แน่ใจว่าการปิดพันธะไดซัลไฟด์ถูกต้องนั่นคือเพื่อให้ได้อินซูลินที่ออกฤทธิ์ .

วิธีที่ 2.2. การสังเคราะห์โปรอินซูลินตามด้วยการปลดปล่อย C-เปปไทด์

ในเวลาเดียวกันโครงสร้างของ proinsulin ช่วยให้มั่นใจได้ว่าการปิดพันธะไดซัลไฟด์ถูกต้องซึ่งทำให้วิธีที่สองของการสังเคราะห์ทางจุลชีววิทยามีแนวโน้มมากขึ้น

ที่สถาบันเคมีชีวภาพของ Russian Academy of Sciences ได้รับอินซูลินชนิดรีคอมบิแนนท์ (ประกัน) โดยใช้สายพันธุ์ E. coli ที่ได้รับการดัดแปลงพันธุกรรม สารตั้งต้นจะถูกแยกออกจากชีวมวลที่ปลูก ซึ่งเป็นโปรตีนลูกผสมที่แสดงออกมาในปริมาณ 40% ของโปรตีนในเซลล์ทั้งหมดที่มีพรีโปรอินซูลิน การแปลงเป็นอินซูลินในหลอดทดลองดำเนินการในลำดับเดียวกับในร่างกาย - โพลีเปปไทด์ชั้นนำจะถูกแยกออก, พรีโพรอินซูลินจะถูกแปลงเป็นอินซูลินผ่านขั้นตอนของออกซิเดชั่นซัลไฟโตไลซิส, ตามด้วยการปิดแบบรีดักชันของพันธะไดซัลไฟด์สามตัวและการแยกเอนไซม์ของ การจับกับซีเปปไทด์ หลังจากการทำให้บริสุทธิ์ด้วยโครมาโตกราฟีหลายครั้ง รวมถึงการแลกเปลี่ยนไอออน เจล และ HPLC จะได้อินซูลินของมนุษย์ที่มีความบริสุทธิ์สูงและมีพลังตามธรรมชาติ

ลำดับกรดอะมิโนของซีเปปไทด์แตกต่างจากอินซูลินตรงที่แตกต่างกันอย่างมากในสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมชนิดต่างๆ ทำให้ไม่สามารถได้รับจากแหล่งของสัตว์ วิธีการผลิตซีเปปไทด์ที่มีอยู่สามารถแบ่งได้เป็น 3 ประเภท:

1) การเตรียมซีเปปไทด์โดยการสังเคราะห์ทางเคมี วิธีนี้ใช้เพื่อให้ได้ยาส่วนใหญ่ที่มีอยู่ในตลาดในปัจจุบัน

2) การเตรียมซีเปปไทด์โดยวิธีสังเคราะห์ทางชีวภาพซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของฟิวชันโปรตีน เพื่อให้ได้ซีเปปไทด์โดยวิธีนี้ ไคเมอริกโปรตีนจะถูกสร้างขึ้นโดยที่ชิ้นส่วนของผู้นำตามมาด้วยลำดับซีเปปไทด์หลายๆ ลำดับที่แยกจากกันด้วยกรดอะมิโนเพื่อให้แน่ใจว่าไฮโดรไลซิสด้วยโปรตีเอสจำเพาะ ในระยะแรกจุลินทรีย์จะถูกเพาะเลี้ยงในถังหมักจากนั้นจะเกิดการสังเคราะห์โพลีเปปไทด์รีคอมบิแนนท์ในพวกมัน เซลล์จะถูกทำลายและโปรตีนรีคอมบิแนนท์จะถูกทำให้บริสุทธิ์และประมวลผลโดยโปรตีเอสจำเพาะ ส่งผลให้เกิดซีเปปไทด์ ในขั้นตอนสุดท้าย c-peptide จะถูกทำให้บริสุทธิ์จากสิ่งสกปรก วิธีนี้สามารถให้การผลิตในปริมาณมาก แต่ต้องมีการสร้างสายพันธุ์ของผู้ผลิต การพัฒนาเงื่อนไขสำหรับการเพาะเลี้ยงจุลินทรีย์ วิธีการในการทำให้โปรตีนรีคอมบิแนนท์บริสุทธิ์ รวมถึงการสร้างและการตรวจสอบความถูกต้องของวิธีการควบคุมคุณภาพ

3) การเตรียมซีเปปไทด์โดยวิธีสังเคราะห์ทางชีวภาพร่วมกับอินซูลิน วิธีการผลิตนี้เกี่ยวข้องกับการแนะนำการปรับเปลี่ยนเทคโนโลยีในการผลิตรีคอมบิแนนท์อินซูลินเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพการผลิตซีเปปไทด์ที่เกิดขึ้นในบางขั้นตอนของการผลิต ซึ่งขึ้นอยู่กับการผลิตโปรอินซูลินที่ไม่ได้รับการดัดแปลง วิธีนี้มีข้อดีหลายประการ เพื่อให้ได้ซีเปปไทด์ด้วยวิธีนี้ ไม่จำเป็นต้องสร้างสายพันธุ์ผู้ผลิตใหม่ พัฒนาเทคโนโลยีการทำให้โปรตีนบริสุทธิ์และการพับตัวของโปรตีน หรือสร้างวิธีการใช้เครื่องมือใหม่ๆ ในการควบคุมกระบวนการผลิต

อินซูลินเป็นฮอร์โมนที่มีบทบาทสำคัญในการรับประกันการทำงานปกติของร่างกายมนุษย์ ผลิตโดยเซลล์ตับอ่อนและส่งเสริมการดูดซึมกลูโคสซึ่งเป็นแหล่งพลังงานหลักและเป็นสารอาหารหลักของสมอง

แต่บางครั้งด้วยเหตุผลใดก็ตาม การหลั่งอินซูลินในร่างกายลดลงอย่างเห็นได้ชัดหรือหยุดไปเลย จะต้องทำอย่างไรและจะช่วยได้อย่างไร สิ่งนี้นำไปสู่การหยุดชะงักอย่างรุนแรงของการเผาผลาญคาร์โบไฮเดรตและการพัฒนาของโรคที่เป็นอันตรายเช่นโรคเบาหวาน

หากไม่ได้รับการรักษาอย่างทันท่วงทีและเพียงพอ โรคนี้อาจส่งผลร้ายแรง เช่น สูญเสียการมองเห็นและแขนขา วิธีเดียวที่จะป้องกันการเกิดภาวะแทรกซ้อนคือการฉีดอินซูลินที่ผลิตขึ้นมาเป็นประจำ

แต่อินซูลินสำหรับคนเป็นเบาหวานทำมาจากอะไรและส่งผลต่อร่างกายคนไข้อย่างไร? คำถามเหล่านี้ทำให้คนจำนวนมากที่ได้รับการวินิจฉัยว่าเป็นโรคเบาหวานสนใจ เพื่อให้เข้าใจสิ่งนี้ จำเป็นต้องพิจารณาวิธีการรับอินซูลินทั้งหมด

พันธุ์

การเตรียมอินซูลินสมัยใหม่มีความแตกต่างกันดังนี้:

• แหล่งกำเนิดสินค้า
• ระยะเวลาของการกระทำ;
• pH ของสารละลาย (เป็นกรดหรือเป็นกลาง)
• การปรากฏตัวของสารกันบูด (ฟีนอล, ครีโซล, ฟีนอล - เครโซล, เมทิลพาราเบน);
• ความเข้มข้นของอินซูลิน - 40, 80, 100, 200, 500 U/ml.

สัญญาณเหล่านี้มีอิทธิพลต่อคุณภาพของยา ต้นทุน และระดับของผลกระทบต่อร่างกาย

แหล่งที่มา

ระดับน้ำตาล

ขึ้นอยู่กับแหล่งที่มาของการผลิต การเตรียมอินซูลินแบ่งออกเป็นสองกลุ่มหลัก:

สัตว์. ได้มาจากตับอ่อนของวัวและหมู สิ่งเหล่านี้อาจไม่ปลอดภัยเนื่องจากมักทำให้เกิดอาการแพ้อย่างรุนแรง โดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับอินซูลินของวัวซึ่งมีกรดอะมิโนสามชนิดที่ไม่พบในมนุษย์ อินซูลินจากสุกรปลอดภัยกว่าเนื่องจากมีกรดอะมิโนเพียงชนิดเดียวที่แตกต่างกัน ดังนั้นจึงมักใช้ในการรักษาโรคเบาหวานมากขึ้น

มนุษย์. มีสองประเภท: คล้ายกับของมนุษย์หรือกึ่งสังเคราะห์ที่ได้มาจากอินซูลินของหมูโดยการเปลี่ยนแปลงของเอนไซม์ และมนุษย์หรือ DNA recombinant ซึ่งผลิตโดยแบคทีเรีย E. coli เนื่องจากความสำเร็จของพันธุวิศวกรรม การเตรียมอินซูลินเหล่านี้เหมือนกับฮอร์โมนที่ผลิตโดยตับอ่อนของมนุษย์โดยสิ้นเชิง

ปัจจุบันอินซูลินจากทั้งมนุษย์และสัตว์ถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในการรักษาโรคเบาหวาน การผลิตอินซูลินจากสัตว์สมัยใหม่จำเป็นต้องมีการทำให้ยาบริสุทธิ์ในระดับสูงสุด

ซึ่งช่วยกำจัดสิ่งสกปรกที่ไม่พึงประสงค์ เช่น โปรอินซูลิน กลูคากอน โซมาโตสเตติน โปรตีน โพลีเปปไทด์ ซึ่งอาจทำให้เกิดผลข้างเคียงที่รุนแรงได้

ยาที่มาจากสัตว์ที่ดีที่สุดถือเป็นอินซูลิน monopeak สมัยใหม่ซึ่งผลิตขึ้นพร้อมกับการปล่อย "จุดสูงสุด" ของอินซูลิน

ระยะเวลาของการดำเนินการ

การผลิตอินซูลินดำเนินการโดยใช้เทคโนโลยีต่าง ๆ ซึ่งทำให้สามารถรับยาที่มีระยะเวลาการออกฤทธิ์ต่างกัน ได้แก่:

• การกระทำที่สั้นเป็นพิเศษ
• การแสดงสั้น;
• การกระทำที่ยาวนาน
• ระยะเวลาเฉลี่ยของการกระทำ
• ออกฤทธิ์นาน;
• การกระทำที่รวมกัน

อินซูลินที่ออกฤทธิ์สั้นเป็นพิเศษ การเตรียมอินซูลินเหล่านี้มีความโดดเด่นด้วยความจริงที่ว่าพวกมันเริ่มออกฤทธิ์ทันทีหลังการฉีดและถึงจุดสูงสุดหลังจาก 60-90 นาที ระยะเวลาในการดำเนินการทั้งหมดไม่เกิน 3-4 ชั่วโมง

อินซูลินที่ออกฤทธิ์สั้นพิเศษมีสองประเภทหลักคือ Lispro และ Aspart อินซูลินลิสโปรผลิตโดยการจัดเรียงกรดอะมิโนสองตัวที่ตกค้างในโมเลกุลฮอร์โมนใหม่ ได้แก่ ไลซีนและโพรลีน

ด้วยการดัดแปลงโมเลกุลดังกล่าวจึงเป็นไปได้ที่จะหลีกเลี่ยงการก่อตัวของเฮกซาเมอร์และเร่งการสลายเป็นโมโนเมอร์ซึ่งหมายถึงการปรับปรุงการดูดซึมอินซูลิน ทำให้สามารถเตรียมอินซูลินที่เข้าสู่กระแสเลือดของผู้ป่วยได้เร็วกว่าอินซูลินของมนุษย์ถึงสามเท่า

อินซูลินที่ออกฤทธิ์สั้นพิเศษอีกชนิดหนึ่งคือแอสปาร์ต วิธีการผลิตอินซูลินแอสปาร์ตมีหลายวิธีคล้ายกับการผลิตลิสโปร แต่ในกรณีนี้โพรลีนจะถูกแทนที่ด้วยกรดแอสปาร์ติกที่มีประจุลบ

เช่นเดียวกับ Lispro แอสปาร์ตแตกตัวเป็นโมโนเมอร์อย่างรวดเร็ว และดูดซึมเข้าสู่กระแสเลือดแทบจะในทันที การเตรียมอินซูลินที่ออกฤทธิ์สั้นพิเศษทั้งหมดสามารถให้ได้ทันทีก่อนหรือหลังอาหารทันที

อินซูลินที่ออกฤทธิ์สั้น อินซูลินเหล่านี้เป็นสารละลายบัฟเฟอร์ที่มีค่า pH เป็นกลาง (6.6 ถึง 8.0) แนะนำให้ใช้ยาเหล่านี้ แต่ถ้าจำเป็น ก็อนุญาตให้ใช้การฉีดเข้ากล้ามหรือยาหยอดได้

ยาอินซูลินเหล่านี้เริ่มออกฤทธิ์ภายใน 20 นาทีหลังจากเข้าสู่ร่างกาย ผลของมันจะคงอยู่ค่อนข้างสั้น - ไม่เกิน 6 ชั่วโมง และจะถึงระดับสูงสุดหลังจากผ่านไป 2 ชั่วโมง

อินซูลินที่ออกฤทธิ์สั้นส่วนใหญ่ผลิตขึ้นเพื่อใช้รักษาผู้ป่วยโรคเบาหวานในโรงพยาบาล ช่วยผู้ป่วยเบาหวานโคม่าและโคม่าได้อย่างมีประสิทธิภาพ นอกจากนี้ยังช่วยให้คุณกำหนดปริมาณอินซูลินที่ต้องการสำหรับผู้ป่วยได้อย่างแม่นยำที่สุด

อินซูลินที่ออกฤทธิ์ปานกลาง ยาเหล่านี้ละลายได้น้อยกว่าอินซูลินที่ออกฤทธิ์สั้นมาก ดังนั้นเลือดจึงไหลช้าลงซึ่งจะเพิ่มฤทธิ์ลดน้ำตาลในเลือดอย่างมีนัยสำคัญ

การได้รับอินซูลินโดยมีระยะเวลาการออกฤทธิ์โดยเฉลี่ยนั้นทำได้โดยการแนะนำตัวยืดพิเศษ - สังกะสีหรือโปรทามีน (ไอโซเฟน, โพรทาเฟน, เบส) เข้าไปในองค์ประกอบ

การเตรียมอินซูลินดังกล่าวมีอยู่ในรูปของสารแขวนลอยโดยมีสังกะสีหรือผลึกโปรตามีนจำนวนหนึ่ง (ส่วนใหญ่มักเป็น Hagedorn protamine และ isophane) ตัวยืดเวลาจะเพิ่มเวลาในการดูดซึมยาจากเนื้อเยื่อใต้ผิวหนังอย่างมีนัยสำคัญซึ่งจะเพิ่มเวลาในการให้อินซูลินเข้าสู่กระแสเลือดอย่างมีนัยสำคัญ

อินซูลินที่ออกฤทธิ์นาน นี่คืออินซูลินที่ทันสมัยที่สุดซึ่งการผลิตเป็นไปได้ด้วยการพัฒนาเทคโนโลยีรีคอมบิแนนท์ DNA ยาอินซูลินที่ออกฤทธิ์ยาวตัวแรกสุดคือ Glargine ซึ่งเป็นฮอร์โมนที่คล้ายคลึงกันที่ผลิตโดยตับอ่อนของมนุษย์

เพื่อให้ได้มานั้น จะมีการดัดแปลงโมเลกุลอินซูลินที่ซับซ้อน โดยเกี่ยวข้องกับการแทนที่แอสพาราจีนด้วยไกลซีน และการเติมอาร์จินีนตกค้างสองชนิดในเวลาต่อมา

Glargine มีอยู่ในรูปของสารละลายใสโดยมีค่า pH ที่เป็นกรดเท่ากับ 4 ค่า pH นี้ทำให้อินซูลินเฮกซาเมอร์มีความเสถียรมากขึ้น และด้วยเหตุนี้จึงรับประกันการดูดซึมยาเข้าสู่กระแสเลือดของผู้ป่วยในระยะยาวและคาดการณ์ได้ อย่างไรก็ตาม เนื่องจาก Glargine มี pH ที่เป็นกรด จึงไม่แนะนำให้ใช้ร่วมกับอินซูลินที่ออกฤทธิ์สั้น ซึ่งโดยปกติจะมี pH เป็นกลาง

ยาอินซูลินส่วนใหญ่มีสิ่งที่เรียกว่า "การออกฤทธิ์สูงสุด" ซึ่งความเข้มข้นของอินซูลินสูงสุดจะสังเกตได้ในเลือดของผู้ป่วย อย่างไรก็ตาม คุณสมบัติหลักของ Glargine คือไม่มีฤทธิ์สูงสุดที่ชัดเจน

การฉีดยาเพียงครั้งเดียวต่อวันก็เพียงพอที่จะช่วยให้ผู้ป่วยควบคุมระดับน้ำตาลในเลือดโดยปราศจากระดับสูงสุดที่เชื่อถือได้ใน 24 ชั่วโมงข้างหน้า สิ่งนี้เกิดขึ้นได้เนื่องจากการที่ Glargine ถูกดูดซึมจากเนื้อเยื่อใต้ผิวหนังในอัตราเดียวกันตลอดระยะเวลาที่ออกฤทธิ์

การเตรียมอินซูลินที่ออกฤทธิ์นานนั้นผลิตในรูปแบบต่าง ๆ และสามารถทำให้ผู้ป่วยมีฤทธิ์ลดน้ำตาลในเลือดได้นานถึง 36 ชั่วโมงติดต่อกัน ซึ่งจะช่วยลดจำนวนการฉีดอินซูลินต่อวันได้อย่างมาก และทำให้ชีวิตของผู้ป่วยโรคเบาหวานง่ายขึ้นอย่างมาก

ยารวม. ยาเหล่านี้มีจำหน่ายในรูปแบบของสารแขวนลอยซึ่งรวมถึงสารละลายอินซูลินที่ออกฤทธิ์สั้นและอินซูลินที่ออกฤทธิ์ปานกลางที่มีไอโซเฟน

ยาดังกล่าวช่วยให้ผู้ป่วยแนะนำอินซูลินที่มีระยะเวลาการออกฤทธิ์ต่างกันเข้าสู่ร่างกายด้วยการฉีดเพียงครั้งเดียวซึ่งหมายถึงหลีกเลี่ยงการฉีดยาเพิ่มเติม

การฆ่าเชื้อการเตรียมอินซูลินมีความสำคัญอย่างยิ่งต่อความปลอดภัยของผู้ป่วยเนื่องจากพวกมันถูกฉีดเข้าไปในร่างกายและแพร่กระจายผ่านกระแสเลือดไปยังอวัยวะภายในและเนื้อเยื่อทั้งหมด

สารบางชนิดที่เติมลงในอินซูลินไม่เพียงแต่เป็นยาฆ่าเชื้อเท่านั้น แต่ยังเป็นสารกันบูดอีกด้วย มีฤทธิ์ฆ่าเชื้อแบคทีเรียได้ ซึ่งรวมถึงครีซอล ฟีนอล และเมทิลพาราเบนโซเอต นอกจากนี้ไอออนสังกะสีซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของสารละลายอินซูลินบางชนิดยังมีฤทธิ์ต้านจุลชีพที่เด่นชัดอีกด้วย

การป้องกันหลายระดับต่อการติดเชื้อแบคทีเรีย ซึ่งทำได้โดยการเติมสารกันบูดและน้ำยาฆ่าเชื้ออื่นๆ จะช่วยป้องกันการเกิดโรคแทรกซ้อนร้ายแรงต่างๆ ท้ายที่สุดการใส่เข็มฉีดยาเข้าไปในขวดอินซูลินซ้ำ ๆ อาจทำให้เกิดการปนเปื้อนของยาด้วยแบคทีเรียที่ทำให้เกิดโรค

อย่างไรก็ตาม คุณสมบัติในการฆ่าเชื้อแบคทีเรียของสารละลายช่วยทำลายจุลินทรีย์ที่เป็นอันตรายและรักษาความปลอดภัยสำหรับผู้ป่วย ด้วยเหตุนี้ผู้ป่วยโรคเบาหวานจึงสามารถใช้เข็มฉีดยาอันเดียวกันในการฉีดอินซูลินใต้ผิวหนังได้มากถึง 7 ครั้งติดต่อกัน

ข้อดีอีกประการของการมีสารกันบูดในอินซูลินคือไม่จำเป็นต้องฆ่าเชื้อผิวหนังก่อนฉีด แต่สิ่งนี้จะเกิดขึ้นได้ก็ต่อเมื่อใช้เข็มฉีดยาอินซูลินแบบพิเศษพร้อมกับเข็มที่บางมาก

ต้องเน้นย้ำว่าการมีสารกันบูดในอินซูลินไม่มีผลเสียต่อคุณสมบัติของยาและปลอดภัยต่อผู้ป่วยอย่างสมบูรณ์

บทสรุป

ปัจจุบันอินซูลินที่ผลิตทั้งโดยใช้ตับอ่อนของสัตว์และวิธีการทางพันธุวิศวกรรมสมัยใหม่ถูกนำมาใช้อย่างแพร่หลายเพื่อสร้างยาจำนวนมาก

วิธีที่นิยมใช้มากที่สุดสำหรับการรักษาด้วยอินซูลินทุกวันคืออินซูลินของมนุษย์ชนิดรีคอมบิแนนท์ DNA ที่มีความบริสุทธิ์สูง ซึ่งมีคุณลักษณะเฉพาะคือมีแอนติเจนต่ำที่สุด ดังนั้นจึงแทบไม่ก่อให้เกิดอาการแพ้ นอกจากนี้ยาที่สร้างขึ้นบนพื้นฐานของอินซูลินของมนุษย์นั้นมีคุณภาพและความปลอดภัยสูง

การเตรียมอินซูลินจำหน่ายในขวดแก้วขนาดต่างๆ ปิดผนึกอย่างแน่นหนาด้วยจุกยางและหุ้มด้วยอลูมิเนียม นอกจากนี้ยังสามารถซื้อได้ในกระบอกฉีดอินซูลินแบบพิเศษรวมถึงปากกาหลอดฉีดยาซึ่งสะดวกเป็นพิเศษสำหรับเด็ก

ขณะนี้มีการพัฒนารูปแบบใหม่ของการเตรียมอินซูลินโดยพื้นฐานซึ่งจะถูกนำเข้าสู่ร่างกายทาง intranasally นั่นคือผ่านทางเยื่อบุจมูก

พบว่าการรวมอินซูลินเข้ากับผงซักฟอกจะสามารถสร้างสารเตรียมละอองลอยที่จะไปถึงความเข้มข้นที่ต้องการในเลือดของผู้ป่วยได้รวดเร็วเท่ากับการฉีดเข้าเส้นเลือดดำ นอกจากนี้ยังมีการสร้างการเตรียมอินซูลินในช่องปากแบบใหม่ที่สามารถรับประทานได้

จนถึงปัจจุบัน อินซูลินประเภทนี้ยังอยู่ในขั้นตอนการพัฒนาหรืออยู่ระหว่างการทดสอบทางคลินิกที่จำเป็น อย่างไรก็ตามเป็นที่ชัดเจนว่าในอนาคตอันใกล้นี้จะมีการเตรียมอินซูลินที่ไม่จำเป็นต้องใช้เข็มฉีดยา

ผลิตภัณฑ์อินซูลินใหม่ล่าสุดจะผลิตในรูปแบบสเปรย์ ซึ่งเพียงแค่ฉีดลงบนผิวเมือกของจมูกหรือปาก เพื่อตอบสนองความต้องการอินซูลินของร่างกายอย่างเต็มที่

อินซูลินเป็นยาหลักในการรักษาผู้ป่วยเบาหวานชนิดที่ 1 บางครั้งก็ใช้เพื่อรักษาเสถียรภาพของผู้ป่วยและปรับปรุงความเป็นอยู่ที่ดีของเขาในโรคประเภทที่สอง โดยธรรมชาติของสารนี้คือฮอร์โมนที่สามารถส่งผลต่อการเผาผลาญคาร์โบไฮเดรตในปริมาณที่น้อย

โดยปกติตับอ่อนจะผลิตอินซูลินในปริมาณที่เพียงพอ ซึ่งช่วยรักษาระดับน้ำตาลในเลือดทางสรีรวิทยา แต่ในกรณีที่มีความผิดปกติของต่อมไร้ท่ออย่างรุนแรง โอกาสเดียวที่จะช่วยผู้ป่วยได้มักจะคือการฉีดอินซูลิน น่าเสียดายที่ไม่สามารถรับประทานทางปากได้ (ในรูปแบบแท็บเล็ต) เนื่องจากจะถูกทำลายในระบบทางเดินอาหารโดยสิ้นเชิงและสูญเสียคุณค่าทางชีวภาพไป

ทางเลือกในการรับอินซูลินเพื่อใช้ในทางการแพทย์

ผู้ป่วยโรคเบาหวานหลายคนคงเคยสงสัยมาก่อนว่าอินซูลินทำมาจากอะไรใช้เพื่อประโยชน์ทางการแพทย์? ปัจจุบันยานี้ส่วนใหญ่ได้มาโดยใช้พันธุวิศวกรรมและเทคโนโลยีชีวภาพ แต่บางครั้งก็สกัดจากวัตถุดิบที่มาจากสัตว์

การเตรียมที่ได้จากวัตถุดิบที่มาจากสัตว์

การสกัดฮอร์โมนนี้จากตับอ่อนของสุกรและโคเป็นเทคโนโลยีเก่าที่ไม่ค่อยมีใครใช้ในปัจจุบัน เนื่องจากยาที่ได้มีคุณภาพต่ำมีแนวโน้มที่จะทำให้เกิดอาการแพ้และระดับการทำให้บริสุทธิ์ไม่เพียงพอ ความจริงก็คือเนื่องจากฮอร์โมนเป็นสารโปรตีนจึงประกอบด้วยกรดอะมิโนจำนวนหนึ่ง

อินซูลินที่ผลิตในร่างกายหมูมีความแตกต่างกันในองค์ประกอบของกรดอะมิโนจากอินซูลินของมนุษย์โดยมีกรดอะมิโน 1 ตัว และอินซูลินของวัวอยู่ที่ 3

ในตอนต้นและกลางศตวรรษที่ 20 เมื่อไม่มียาที่คล้ายกันนี้ แม้แต่อินซูลินดังกล่าวก็กลายเป็นความก้าวหน้าทางการแพทย์ และทำให้สามารถยกระดับการรักษาผู้ป่วยโรคเบาหวานขึ้นอีกระดับได้ ฮอร์โมนที่ได้รับด้วยวิธีนี้ทำให้น้ำตาลในเลือดลดลง แต่มักทำให้เกิดผลข้างเคียงและอาการแพ้ ความแตกต่างในองค์ประกอบของกรดอะมิโนและสิ่งสกปรกในยาส่งผลต่อสภาพของผู้ป่วยโดยเฉพาะอย่างยิ่งในผู้ป่วยประเภทที่อ่อนแอกว่า (เด็กและผู้สูงอายุ) อีกเหตุผลหนึ่งที่ทำให้อินซูลินดังกล่าวทนต่อยาได้ไม่ดีก็คือการมีสารตั้งต้นที่ไม่ใช้งานอยู่ในยา (โปรอินซูลิน) ซึ่งเป็นไปไม่ได้ที่จะกำจัดในรูปแบบของยานี้

ปัจจุบันมีอินซูลินหมูที่ได้รับการปรับปรุงให้ดีขึ้นซึ่งไม่มีข้อเสียเหล่านี้ พวกเขาได้มาจากตับอ่อนของสุกร แต่หลังจากนั้นจะต้องผ่านการประมวลผลและการทำให้บริสุทธิ์เพิ่มเติม มีหลายองค์ประกอบและมีสารเพิ่มปริมาณ

อินซูลินหมูดัดแปลงแทบไม่ต่างจากฮอร์โมนของมนุษย์ ซึ่งเป็นสาเหตุที่ยังคงใช้ในทางปฏิบัติ

ผู้ป่วยสามารถทนต่อยาดังกล่าวได้ดีกว่ามากและในทางปฏิบัติไม่ก่อให้เกิดอาการไม่พึงประสงค์ ไม่ระงับระบบภูมิคุ้มกันและลดน้ำตาลในเลือดได้อย่างมีประสิทธิภาพ ปัจจุบันอินซูลินจากวัวไม่ได้ใช้ในทางการแพทย์ เนื่องจากเนื่องจากมีโครงสร้างแปลกปลอมจึงส่งผลเสียต่อระบบภูมิคุ้มกันและระบบอื่น ๆ ของร่างกายมนุษย์

อินซูลินดัดแปลงพันธุกรรม

อินซูลินของมนุษย์ซึ่งใช้สำหรับผู้ป่วยโรคเบาหวาน ผลิตในเชิงพาณิชย์ได้สองวิธี:

• ใช้เอนไซม์รักษาอินซูลินหมู
• โดยใช้เชื้ออีโคไลหรือยีสต์ดัดแปลงพันธุกรรม

ด้วยการเปลี่ยนแปลงทางเคมีกายภาพโมเลกุลของอินซูลินหมูภายใต้อิทธิพลของเอนไซม์พิเศษจะเหมือนกับอินซูลินของมนุษย์ องค์ประกอบของกรดอะมิโนของยาที่เกิดขึ้นไม่แตกต่างจากองค์ประกอบของฮอร์โมนธรรมชาติที่ผลิตในร่างกายมนุษย์ ในระหว่างกระบวนการผลิต ตัวยามีความบริสุทธิ์สูง จึงไม่ก่อให้เกิดอาการแพ้หรืออาการไม่พึงประสงค์อื่นๆ

แต่ส่วนใหญ่มักจะได้รับอินซูลินโดยใช้จุลินทรีย์ดัดแปลง (ดัดแปลงพันธุกรรม) แบคทีเรียหรือยีสต์มีการเปลี่ยนแปลงทางเทคโนโลยีชีวภาพเพื่อให้สามารถผลิตอินซูลินได้เอง

นอกเหนือจากการผลิตอินซูลินแล้ว การทำให้บริสุทธิ์ยังมีบทบาทสำคัญอีกด้วย เพื่อให้แน่ใจว่ายาไม่ก่อให้เกิดอาการแพ้หรือการอักเสบ ในแต่ละขั้นตอนจำเป็นต้องตรวจสอบความบริสุทธิ์ของสายพันธุ์จุลินทรีย์และสารละลายทั้งหมดตลอดจนส่วนผสมที่ใช้

มี 2 ​​วิธีในการผลิตอินซูลินด้วยวิธีนี้ ประการแรกขึ้นอยู่กับการใช้จุลินทรีย์สองสายพันธุ์ (สายพันธุ์) ที่แตกต่างกัน แต่ละสายสังเคราะห์โมเลกุล DNA ของฮอร์โมนเพียงสายเดียว (มีทั้งหมดสองสายและบิดเป็นเกลียวเข้าด้วยกัน) จากนั้นโซ่เหล่านี้จะเชื่อมต่อกันและในสารละลายที่ได้นั้นสามารถแยกรูปแบบอินซูลินที่ใช้งานอยู่ออกจากรูปแบบที่ไม่มีนัยสำคัญทางชีวภาพได้แล้ว

วิธีที่สองในการผลิตยาโดยใช้ E. coli หรือยีสต์นั้นขึ้นอยู่กับข้อเท็จจริงที่ว่าจุลินทรีย์ผลิตอินซูลินที่ไม่ได้ใช้งานก่อน (นั่นคือสารตั้งต้น - โปรอินซูลิน) จากนั้นใช้การบำบัดด้วยเอนไซม์ แบบฟอร์มนี้จะถูกเปิดใช้งานและใช้ในทางการแพทย์

บุคลากรที่สามารถเข้าถึงพื้นที่การผลิตบางแห่งจะต้องสวมชุดป้องกันที่ปลอดเชื้อเสมอ เพื่อป้องกันการสัมผัสกับของเหลวทางชีวภาพของมนุษย์

โดยปกติแล้ว กระบวนการทั้งหมดนี้จะเป็นไปโดยอัตโนมัติ อากาศและพื้นผิวทั้งหมดที่สัมผัสกับหลอดบรรจุและขวดจะปลอดเชื้อ และท่ออุปกรณ์จะถูกปิดผนึกอย่างแน่นหนา

เทคนิคทางเทคโนโลยีชีวภาพช่วยให้นักวิทยาศาสตร์สามารถคิดเกี่ยวกับทางเลือกอื่นในการแก้ปัญหาโรคเบาหวานได้ ตัวอย่างเช่น ปัจจุบันมีการวิจัยพรีคลินิกเกี่ยวกับการผลิตเบต้าเซลล์ตับอ่อนเทียม ซึ่งสามารถหาได้จากวิธีการทางพันธุวิศวกรรม บางทีในอนาคตพวกเขาจะถูกนำมาใช้เพื่อปรับปรุงการทำงานของอวัยวะนี้ในผู้ป่วย

การผลิตการเตรียมอินซูลินสมัยใหม่เป็นกระบวนการทางเทคโนโลยีที่ซับซ้อนซึ่งเกี่ยวข้องกับระบบอัตโนมัติและการแทรกแซงของมนุษย์น้อยที่สุด

ส่วนประกอบเพิ่มเติม

การผลิตอินซูลินที่ไม่มีสารเพิ่มปริมาณในโลกสมัยใหม่แทบจะเป็นไปไม่ได้เลยที่จะจินตนาการได้ เนื่องจากสามารถปรับปรุงคุณสมบัติทางเคมี ยืดเวลาการออกฤทธิ์ และบรรลุความบริสุทธิ์ในระดับสูง

ตามคุณสมบัติของส่วนผสมเพิ่มเติมทั้งหมดสามารถแบ่งออกเป็นประเภทต่อไปนี้:

• ตัวยืด (สารที่ใช้เพื่อให้แน่ใจว่าผลของยาจะยาวนานขึ้น);
• ส่วนประกอบของสารฆ่าเชื้อ
• ความคงตัวด้วยการรักษาความเป็นกรดที่เหมาะสมในสารละลายยา

สารเติมแต่งที่ยืดเยื้อ

มีอินซูลินที่ออกฤทธิ์นานซึ่งกิจกรรมทางชีวภาพจะดำเนินต่อไปเป็นเวลา 8 ถึง 42 ชั่วโมง (ขึ้นอยู่กับกลุ่มยา) ผลกระทบนี้เกิดขึ้นได้โดยการเติมสารพิเศษ - ตัวยืด - ลงในสารละลายฉีด ส่วนใหญ่แล้วสารประกอบเหล่านี้ใช้เพื่อจุดประสงค์นี้:

• โปรตีน;
• เกลือสังกะสีคลอไรด์

โปรตีนที่ยืดอายุผลของยาได้รับการทำให้บริสุทธิ์อย่างละเอียดและมีสารก่อภูมิแพ้ต่ำ (เช่นโปรตามีน) เกลือสังกะสีก็ไม่ส่งผลเสียต่อการทำงานของอินซูลินหรือความเป็นอยู่ที่ดีของบุคคล

ส่วนประกอบต้านจุลชีพ

จำเป็นต้องใช้ยาฆ่าเชื้อในอินซูลินเพื่อให้แน่ใจว่าจุลินทรีย์จะไม่เพิ่มจำนวนในระหว่างการเก็บรักษาและการใช้งาน สารเหล่านี้เป็นสารกันบูดและช่วยรักษากิจกรรมทางชีวภาพของยา นอกจากนี้หากผู้ป่วยฉีดฮอร์โมนจากขวดเดียวให้กับตัวเอง ยาก็อาจจะคงอยู่ได้หลายวัน เนื่องจากส่วนประกอบต้านเชื้อแบคทีเรียคุณภาพสูง จึงไม่จำเป็นต้องทิ้งยาที่ไม่ได้ใช้ออกไป เนื่องจากความเป็นไปได้ทางทฤษฎีที่จุลินทรีย์จะขยายตัวในสารละลาย

สารต่อไปนี้สามารถใช้เป็นส่วนประกอบในการฆ่าเชื้อในการผลิตอินซูลิน:

• เมตาเคอร์โซล;
• ฟีนอล;
• พาราเบน

หากสารละลายมีไอออนสังกะสี ก็จะทำหน้าที่เป็นสารกันบูดเพิ่มเติมเนื่องจากคุณสมบัติในการต้านจุลชีพ

ส่วนประกอบของสารฆ่าเชื้อบางชนิดมีความเหมาะสมสำหรับการผลิตอินซูลินแต่ละประเภท จะต้องศึกษาปฏิสัมพันธ์กับฮอร์โมนในขั้นตอนของการทดลองพรีคลินิกเนื่องจากสารกันบูดไม่ควรรบกวนกิจกรรมทางชีวภาพของอินซูลินหรือส่งผลเสียต่อคุณสมบัติของมัน

การใช้สารกันบูดในกรณีส่วนใหญ่ทำให้สามารถบริหารฮอร์โมนใต้ผิวหนังได้โดยไม่ต้องเตรียมแอลกอฮอล์หรือยาฆ่าเชื้ออื่น ๆ ล่วงหน้า (ผู้ผลิตมักจะกล่าวถึงสิ่งนี้ในคำแนะนำ) สิ่งนี้ช่วยลดความยุ่งยากในการบริหารยาและลดจำนวนการเตรียมการก่อนการฉีดยา แต่คำแนะนำนี้จะใช้ได้ก็ต่อเมื่อมีการฉีดสารละลายโดยใช้เข็มฉีดยาอินซูลินที่มีเข็มบางๆ

สารเพิ่มความคงตัว

สารเพิ่มความคงตัวมีความจำเป็นเพื่อให้แน่ใจว่าค่า pH ของสารละลายยังคงอยู่ที่ระดับที่กำหนด ความปลอดภัยของยา กิจกรรมและความเสถียรของคุณสมบัติทางเคมีขึ้นอยู่กับระดับความเป็นกรด ในการผลิตฮอร์โมนแบบฉีดสำหรับผู้ป่วยโรคเบาหวาน มักใช้ฟอสเฟตเพื่อจุดประสงค์นี้

สำหรับอินซูลินที่มีสังกะสี ไม่จำเป็นต้องใช้ตัวทำให้คงตัวของสารละลายเสมอไป เนื่องจากไอออนของโลหะช่วยรักษาสมดุลที่จำเป็น หากมีการใช้สารประกอบเคมีอื่น ๆ แทนฟอสเฟตเนื่องจากการรวมกันของสารเหล่านี้ทำให้เกิดการตกตะกอนและไม่เหมาะสมของยา คุณสมบัติที่สำคัญสำหรับสารเพิ่มความคงตัวทั้งหมดคือความปลอดภัยและไม่มีความสามารถในการทำปฏิกิริยากับอินซูลิน

การเลือกยาฉีดสำหรับโรคเบาหวานสำหรับผู้ป่วยแต่ละรายควรดำเนินการโดยแพทย์ต่อมไร้ท่อที่มีความสามารถ หน้าที่ของอินซูลินไม่เพียงแต่รักษาระดับน้ำตาลในเลือดให้เป็นปกติเท่านั้น แต่ยังไม่เป็นอันตรายต่ออวัยวะและระบบอื่นๆ ด้วย ยาจะต้องเป็นกลางทางเคมี มีสารก่อภูมิแพ้ต่ำ และมีราคาย่อมเยา นอกจากนี้ยังสะดวกมากหากสามารถผสมอินซูลินที่เลือกกับเวอร์ชันอื่นตามระยะเวลาการออกฤทธิ์ได้

ส่งผลงานดีๆ ของคุณในฐานความรู้ได้ง่ายๆ ใช้แบบฟอร์มด้านล่าง

นักศึกษา นักศึกษาระดับบัณฑิตศึกษา นักวิทยาศาสตร์รุ่นเยาว์ ที่ใช้ฐานความรู้ในการศึกษาและการทำงาน จะรู้สึกขอบคุณเป็นอย่างยิ่ง

โพสต์เมื่อ http://www.allbest.ru/

โพสต์เมื่อ http://www.allbest.ru/

โพสต์เมื่อ http://www.allbest.ru/

กระทรวงศึกษาธิการและวิทยาศาสตร์แห่งสาธารณรัฐคาซัคสถาน

มหาวิทยาลัยเกษตรเทคนิคคาซัคห์ตั้งชื่อตาม S.SEIFULLIN

ภาควิชาจุลชีววิทยาและเทคโนโลยีชีวภาพ

งานหลักสูตร

ในสาขาวิชา “เทคโนโลยีชีวภาพของจุลินทรีย์”

ในหัวข้อ: เทคโนโลยีการผลิตอินซูลิน

เสร็จสิ้นโดย: Myrzabek M?ldir Kurbanbek?yzy

ตรวจสอบโดย: Akimbaeva A.K. (ปริญญาเอก)

อัสตานา - 2013

คำจำกัดความ

คำย่อและหมายเหตุ

การแนะนำ

1. ประวัติความเป็นมาของการค้นพบ

2. การผลิตอินซูลินในด้านเทคโนโลยีชีวภาพ

3. วิธีการรับอินซูลินของมนุษย์

4. การแสดงออกของโปรอินซูลินในเซลล์ อีโคไล

5. การทำให้บริสุทธิ์อินซูลิน

6. วิธีการบริหารและขนาดยา

บทสรุป

บรรณานุกรม

คำจำกัดความ

ในหลักสูตรนี้มีการใช้คำจำกัดความต่อไปนี้:

ตัวพาโปรตีน- รับประกันการขนส่งโปรตีนลูกผสมเข้าไปในพื้นที่เพอริพลาสมิกของเซลล์หรืออาหารเลี้ยงเชื้อ

ส่วนประกอบที่มีสัมพรรคภาพช่วยอำนวยความสะดวกในการแยกโปรตีนลูกผสมอย่างมีนัยสำคัญ

อินซูลิน(ตั้งแต่ lat. อินซูลา- เกาะ) เป็นฮอร์โมนเปปไทด์ที่ผลิตในเซลล์เบต้าของเกาะเล็กเกาะแลงเกอร์ฮานส์ในตับอ่อน

อินเตอร์ลิวกินส์- กลุ่มของไซโตไคน์ที่สังเคราะห์โดยเม็ดเลือดขาวเป็นหลัก (ด้วยเหตุนี้จึงเลือกคำลงท้าย "-leukine")

โปรอินซูลินเป็นสารตั้งต้นของอินซูลินที่สังเคราะห์โดยเซลล์ B ของอุปกรณ์เกาะเล็ก ๆ ของตับอ่อน

โครมาโตโกรก ฟิยะ(จากภาษากรีก โครมา, โครมาโตส - สี, สี) , วิธีการทางเคมีกายภาพสำหรับการแยกและวิเคราะห์สารผสม โดยพิจารณาจากการกระจายตัวของส่วนประกอบระหว่างสองเฟส - แบบอยู่กับที่และแบบเคลื่อนที่ (ตัวชะ) ที่ไหลผ่านเฟสที่อยู่นิ่ง

การห่อหุ้ม

โปรตีนลูกผสม(ภาษาอังกฤษ) ฟิวชันโปรตีน, รวมถึงไคเมอริก, โปรตีนคอมโพสิต) คือโปรตีนที่ได้จากการรวมยีนตั้งแต่สองตัวขึ้นไปเข้าด้วยกันซึ่งแต่เดิมเข้ารหัสโปรตีนแยกกัน

กอร์มโอ เรา(จากภาษากรีก hormao - ฉันเริ่มเคลื่อนไหว ส่งเสริม) ฮอร์โมน สารออกฤทธิ์ทางชีวภาพที่ผลิตโดยต่อมไร้ท่อหรือต่อมไร้ท่อ และปล่อยเข้าสู่กระแสเลือดโดยตรง

น้ำตาลโรคเบาหวาน- กลุ่มของโรคต่อมไร้ท่อที่เกิดขึ้นอันเป็นผลมาจากการขาดฮอร์โมนอินซูลินโดยสัมบูรณ์หรือสัมพันธ์กัน

การห่อหุ้ม- กลไกภาษาการเขียนโปรแกรมที่จำกัดการเข้าถึงส่วนประกอบที่ประกอบเป็นวัตถุ (วิธีการและคุณสมบัติ) ทำให้เป็นส่วนตัว นั่นคือ เข้าถึงได้เฉพาะภายในวัตถุเท่านั้น

โซมาโตสตาติน- ฮอร์โมนของเซลล์เดลต้าของเกาะเล็กเกาะแลงเกอร์ฮานส์ของตับอ่อนรวมถึงฮอร์โมนหนึ่งของไฮโปทาลามัส

การตรวจภูมิคุ้มกันด้วยรังสี- วิธีการตรวจวัดเชิงปริมาณของสารออกฤทธิ์ทางชีวภาพ (ฮอร์โมน เอนไซม์ ยา ฯลฯ) ในของเหลวชีวภาพ โดยอาศัยการจับแบบแข่งขันของสารที่มีฉลากนิวไคลด์กัมมันตรังสีที่เสถียรและคล้ายคลึงกันที่ต้องการพร้อมระบบการจับจำเพาะ

คำย่อและหมายเหตุ

% - เนื้อหาเปอร์เซ็นต์

RP - เฟสกลับด้าน

HPLC - โครมาโทกราฟีของเหลวประสิทธิภาพสูง

IO - การแลกเปลี่ยนไอออน

cDNA - กรดดีออกซีไรโบนิวคลีอิกเสริม

MP โมโนพีค

MC - ส่วนประกอบเดียว

FITC - ฟีนิลไอโซไทโอไซยาเนต

การแนะนำ

หน้าที่หลักของอินซูลินคือเพื่อให้แน่ใจว่าเยื่อหุ้มเซลล์สามารถซึมผ่านไปยังโมเลกุลกลูโคสได้ ในรูปแบบที่เรียบง่ายเราสามารถพูดได้ว่าไม่เพียง แต่คาร์โบไฮเดรตเท่านั้น แต่สารอาหารใด ๆ จะถูกแบ่งออกเป็นกลูโคสในท้ายที่สุดซึ่งใช้สำหรับการสังเคราะห์โมเลกุลที่มีคาร์บอนอื่น ๆ และเป็นเชื้อเพลิงชนิดเดียวสำหรับพืชพลังงานเซลล์ - ไมโตคอนเดรีย . หากไม่มีอินซูลิน การซึมผ่านของเยื่อหุ้มเซลล์ไปยังกลูโคสจะลดลง 20 เท่า และเซลล์จะตายเนื่องจากความอดอยาก และน้ำตาลส่วนเกินจะละลายในเลือดเป็นพิษต่อร่างกาย

การหลั่งอินซูลินบกพร่องเนื่องจากการทำลายเซลล์เบต้า - การขาดอินซูลินโดยสมบูรณ์ - เป็นองค์ประกอบสำคัญในการเกิดโรคของโรคเบาหวานประเภท 1 การกระทำที่บกพร่องของอินซูลินในเนื้อเยื่อ - การขาดอินซูลินสัมพัทธ์ - มีบทบาทสำคัญในการพัฒนาโรคเบาหวานประเภท 2

การใช้อัฟฟินิตีโครมาโทกราฟีช่วยลดปริมาณโปรตีนที่ปนเปื้อนในการเตรียมที่มีมวลโมเลกุลสูงกว่าอินซูลินอย่างมีนัยสำคัญ โปรตีนเหล่านี้ประกอบด้วยโพรอินซูลินและโพรอินซูลินที่แยกส่วนบางส่วน ซึ่งสามารถกระตุ้นการผลิตแอนติบอดีต่อต้านอินซูลินได้

การใช้อินซูลินของมนุษย์ตั้งแต่เริ่มการรักษาจะช่วยลดการเกิดอาการแพ้ได้ อินซูลินของมนุษย์จะถูกดูดซึมได้เร็วกว่าและมีระยะเวลาการออกฤทธิ์สั้นกว่าอินซูลินจากสัตว์ ไม่ว่าจะใช้สูตรผสมใดก็ตาม อินซูลินของมนุษย์มีภูมิคุ้มกันน้อยกว่าอินซูลินจากหมู โดยเฉพาะอินซูลินจากวัวและหมูผสม

วัตถุประสงค์ของงานรายวิชานี้คือเพื่อศึกษาเทคโนโลยีการผลิตอินซูลิน เพื่อให้บรรลุเป้าหมายนี้ งานต่อไปนี้จึงถูกกำหนดไว้:

1.การผลิตอินซูลินในด้านเทคโนโลยีชีวภาพ

2.วิธีการรับอินซูลิน

H. การทำให้บริสุทธิ์ของอินซูลิน

1. ประวัติความเป็นมาของการค้นพบ

ประวัติความเป็นมาของการค้นพบอินซูลินมีความเกี่ยวข้องกับชื่อของแพทย์ชาวรัสเซีย I.M. Sobolev (ครึ่งหลังของศตวรรษที่ 19) ผู้พิสูจน์ว่าระดับน้ำตาลในเลือดของมนุษย์ถูกควบคุมโดยฮอร์โมนพิเศษของตับอ่อน

ในปี พ.ศ. 2465 อินซูลินที่แยกได้จากตับอ่อนของสัตว์ถูกฉีดให้กับเด็กชายอายุ 10 ขวบที่เป็นโรคเบาหวานเป็นครั้งแรก ผลลัพธ์เกินความคาดหมายทั้งหมด และอีกหนึ่งปีต่อมา บริษัท อเมริกัน เอลี่ ลิลลี่เปิดตัวการเตรียมอินซูลินสำหรับสัตว์ครั้งแรก

หลังจากได้รับอินซูลินชุดแรกทางอุตสาหกรรม ในอีกไม่กี่ปีข้างหน้า แนวทางใหญ่ๆ ได้ถูกดำเนินการในการแยกและการทำให้บริสุทธิ์ เป็นผลให้ฮอร์โมนนี้ใช้ได้กับผู้ป่วยเบาหวานชนิดที่ 1

ในปี พ.ศ. 2478 Hagedorn นักวิจัยชาวเดนมาร์กได้เพิ่มประสิทธิภาพการออกฤทธิ์ของอินซูลินในร่างกายโดยเสนอยาที่ออกฤทธิ์นาน

ผลึกอินซูลินชุดแรกได้มาในปี พ.ศ. 2495 และในปี พ.ศ. 2497 นักชีวเคมีชาวอังกฤษ G. Sanger ได้ถอดรหัสโครงสร้างของอินซูลิน การพัฒนาวิธีการทำให้ฮอร์โมนบริสุทธิ์จากสารฮอร์โมนอื่นๆ และผลิตภัณฑ์สลายอินซูลิน ทำให้สามารถได้รับอินซูลินที่เป็นเนื้อเดียวกัน เรียกว่าอินซูลินองค์ประกอบเดียว

ในช่วงต้นทศวรรษที่ 70 นักวิทยาศาสตร์โซเวียต A. Yudaev และ S. Shvachkin เสนอการสังเคราะห์ทางเคมีของอินซูลิน แต่การดำเนินการสังเคราะห์นี้ในระดับอุตสาหกรรมมีราคาแพงและไม่มีกำไร

ต่อมามีการปรับปรุงความบริสุทธิ์ของอินซูลินอย่างต่อเนื่อง ซึ่งช่วยลดปัญหาที่เกิดจากการแพ้อินซูลิน ความผิดปกติของไต ความบกพร่องทางการมองเห็น และการต้านทานต่ออินซูลิน จำเป็นต้องใช้ฮอร์โมนที่มีประสิทธิภาพสูงสุดสำหรับการบำบัดทดแทนโรคเบาหวาน - อินซูลินที่คล้ายคลึงกันนั่นคืออินซูลินของมนุษย์

ในยุค 80 ความก้าวหน้าทางอณูชีววิทยาทำให้สามารถสังเคราะห์โดยใช้ได้ อีโคไลอินซูลินของมนุษย์ทั้งสองสายซึ่งรวมกันเป็นโมเลกุลของฮอร์โมนออกฤทธิ์ทางชีวภาพและได้รับอินซูลินรีคอมบิแนนท์ที่สถาบันเคมีชีวภาพของ Russian Academy of Sciences โดยใช้สายพันธุ์ดัดแปลงพันธุกรรม อีโคไล

2 . การผลิตอินซูลินในเทคโนโลยีชีวภาพ

อินซูลินซึ่งเป็นฮอร์โมนเปปไทด์จากเกาะเล็กเกาะแลงเกอร์ฮานส์ในตับอ่อน เป็นวิธีการรักษาหลักสำหรับโรคเบาหวาน โรคนี้เกิดจากการขาดอินซูลินและแสดงออกโดยการเพิ่มขึ้นของระดับน้ำตาลในเลือด จนกระทั่งเมื่อไม่นานมานี้ อินซูลินได้มาจากตับอ่อนของวัวและหมู ยานี้แตกต่างจากอินซูลินของมนุษย์ในการทดแทนกรดอะมิโน 1-3 ดังนั้นจึงมีความเสี่ยงต่อการเกิดอาการแพ้โดยเฉพาะในเด็ก การใช้อินซูลินเพื่อการรักษาอย่างกว้างขวางถูกจำกัดด้วยต้นทุนที่สูงและทรัพยากรที่จำกัด โดยการดัดแปลงทางเคมี อินซูลินจากสัตว์จึงแยกไม่ออกจากอินซูลินของมนุษย์ แต่นั่นหมายถึงต้นทุนของผลิตภัณฑ์เพิ่มขึ้น

บริษัท เอลี ลิลลี่ตั้งแต่ปี 1982 เป็นต้นมา บริษัทได้ผลิตอินซูลินดัดแปลงพันธุกรรมโดยอาศัยการสังเคราะห์ที่แยกจากกัน อี. คอลลี่ A - และ B-chain ราคาของผลิตภัณฑ์ลดลงอย่างมากส่งผลให้อินซูลินที่ได้นั้นเหมือนกับอินซูลินของมนุษย์ ตั้งแต่ปี 1980 เป็นต้นมา มีรายงานในสื่อเกี่ยวกับการโคลนยีนโปรอินซูลิน ซึ่งเป็นสารตั้งต้นของฮอร์โมนที่เปลี่ยนรูปแบบให้เจริญเติบโตเต็มที่โดยมีการสลายโปรตีนอย่างจำกัด

เทคโนโลยีการห่อหุ้มยังนำไปใช้กับการรักษาโรคเบาหวานด้วย: เซลล์ตับอ่อนในแคปซูลที่นำเข้าสู่ร่างกายของผู้ป่วยหนึ่งครั้งจะผลิตอินซูลินตลอดทั้งปี

บริษัท แบบบูรณาการ พันธุศาสตร์เริ่มผลิตฮอร์โมนกระตุ้นรูขุมขนและฮอร์โมนลูทีไนซ์ เปปไทด์เหล่านี้ประกอบด้วยสองหน่วยย่อย ในวาระการประชุมคือประเด็นของการสังเคราะห์ทางอุตสาหกรรมของฮอร์โมนโอลิโกเปปไทด์ของระบบประสาท - เอนเคฟาลินซึ่งสร้างขึ้นจากกรดอะมิโน 5 ชนิดที่ตกค้างและเอ็นโดรฟินซึ่งเป็นสารอะนาล็อกของมอร์ฟีน เมื่อใช้อย่างสมเหตุสมผล เปปไทด์เหล่านี้จะบรรเทาอาการปวด สร้างอารมณ์ดี เพิ่มประสิทธิภาพ มีสมาธิ ปรับปรุงความจำ และปรับปรุงการนอนหลับและความตื่นตัว ตัวอย่างของการประยุกต์ใช้วิธีการทางพันธุวิศวกรรมที่ประสบความสำเร็จคือการสังเคราะห์ p-endorphin โดยใช้เทคโนโลยีโปรตีนลูกผสมที่อธิบายไว้ข้างต้นสำหรับฮอร์โมนเปปไทด์อีกตัวหนึ่ง somatostatin

3 . วิธีการได้รับอินซูลินของมนุษย์

ในอดีต วิธีแรกที่จะได้รับอินซูลินเพื่อการรักษาคือการแยกฮอร์โมนที่คล้ายคลึงกันออกจากแหล่งธรรมชาติ (เกาะเล็ก ๆ ของวัวและหมูในตับอ่อน) ในช่วงทศวรรษที่ 20 ของศตวรรษที่ผ่านมา พบว่าอินซูลินของวัวและสุกร (ซึ่งใกล้เคียงกับอินซูลินของมนุษย์มากที่สุดในโครงสร้างและลำดับกรดอะมิโน) แสดงกิจกรรมในร่างกายมนุษย์เทียบได้กับอินซูลินของมนุษย์ หลังจากนั้นอินซูลินจากวัวหรือหมูถูกนำมาใช้เป็นเวลานานในการรักษาผู้ป่วยที่เป็นโรคเบาหวานประเภท 1 อย่างไรก็ตาม หลังจากผ่านไประยะหนึ่ง ในบางกรณี แอนติบอดีต่ออินซูลินของวัวและสุกรเริ่มสะสมในร่างกายมนุษย์ ซึ่งจะทำให้ผลของพวกมันเป็นโมฆะ

ในทางกลับกันข้อดีประการหนึ่งของวิธีการผลิตอินซูลินนี้คือความพร้อมของวัตถุดิบ (อินซูลินจากวัวและสุกรสามารถหาได้ง่ายในปริมาณมาก) ซึ่งมีบทบาทสำคัญในการพัฒนาวิธีแรกในการผลิตมนุษย์ อินซูลิน. วิธีนี้เรียกว่ากึ่งสังเคราะห์

ในวิธีการผลิตอินซูลินของมนุษย์นี้ อินซูลินของหมูถูกนำมาใช้เป็นสารตั้งต้น ออคตาเปปไทด์ที่ปลาย C ของสาย B ถูกตัดออกจากอินซูลินจากสุกรบริสุทธิ์ หลังจากนั้นจึงสังเคราะห์ออคตาเปปไทด์ที่ปลาย C ของอินซูลินของมนุษย์ จากนั้นจึงเติมสารเคมี กลุ่มป้องกันถูกเอาออก และผลลัพธ์อินซูลินก็ถูกทำให้บริสุทธิ์ เมื่อทดสอบวิธีการผลิตอินซูลินนี้ พบว่าฮอร์โมนที่ได้นั้นเหมือนกับอินซูลินของมนุษย์โดยสิ้นเชิง ข้อเสียเปรียบหลักของวิธีนี้คือค่าใช้จ่ายสูงของอินซูลินที่เกิดขึ้น (แม้ตอนนี้การสังเคราะห์ทางเคมีของ octapeptide ก็เป็นความสุขที่มีราคาแพงโดยเฉพาะในระดับอุตสาหกรรม)

ในปัจจุบัน อินซูลินของมนุษย์ส่วนใหญ่ผลิตได้ 2 วิธี คือ โดยการดัดแปลงอินซูลินในสุกรโดยใช้วิธีสังเคราะห์ด้วยเอนไซม์ และโดยวิธีพันธุวิศวกรรม

ในกรณีแรก วิธีการนี้ขึ้นอยู่กับข้อเท็จจริงที่ว่าอินซูลินของหมูแตกต่างจากอินซูลินของมนุษย์โดยการแทนที่หนึ่งครั้งที่ปลายทาง C ของสายโซ่ B Ala30ท. การแทนที่อะลานีนด้วยทรีโอนีนจะดำเนินการโดยการแยกอะลานีนที่เร่งปฏิกิริยาด้วยเอนไซม์ และการเติมแทนทรีโอนีนเรซิดิวที่ได้รับการปกป้องโดยกลุ่มคาร์บอกซิล ซึ่งมีอยู่ในส่วนผสมของปฏิกิริยาในปริมาณที่มากเกินไป หลังจากการแตกแยกของกลุ่ม O-tert-butyl ที่ป้องกันจะได้รับอินซูลินของมนุษย์ (ภาพที่ 1)

รูปที่ 1 - แผนผังวิธีการรับอินซูลินของมนุษย์

อินซูลินเป็นโปรตีนชนิดแรกที่ผลิตในเชิงพาณิชย์โดยใช้เทคโนโลยีดีเอ็นเอรีคอมบิแนนท์ มีสองวิธีหลักในการได้รับอินซูลินดัดแปลงพันธุกรรมของมนุษย์ ในกรณีแรก การผลิตโซ่ทั้งสองแยก (สายพันธุ์ผู้ผลิตต่างกัน) จะดำเนินการ ตามด้วยการพับของโมเลกุล (การก่อตัวของสะพานไดซัลไฟด์) และการแยกมิโซฟอร์ม ประการที่สองจะได้รับในรูปแบบของสารตั้งต้น (โปรอินซูลิน) ตามด้วยความแตกแยกของเอนไซม์โดยทริปซินและคาร์บอกซีเปปติเดส B สู่รูปแบบแอคทีฟของฮอร์โมน วิธีที่ได้รับความนิยมมากที่สุดในปัจจุบันคือการได้รับอินซูลินในรูปแบบของสารตั้งต้นเพื่อให้แน่ใจว่าการปิดสะพานไดซัลไฟด์ถูกต้อง (ในกรณีที่มีการผลิตโซ่แยกกัน จะมีการดำเนินการรอบการสูญเสียสภาพอย่างต่อเนื่อง การแยกมิโซฟอร์ม และการเปลี่ยนสภาพใหม่

ด้วยทั้งสองวิธี คุณสามารถได้รับส่วนประกอบเริ่มต้น (สาย A และ B หรือโปรอินซูลิน) แยกจากกันหรือเป็นส่วนหนึ่งของโปรตีนลูกผสมได้ นอกเหนือจากสาย A- และ B หรือโปรอินซูลินแล้ว โปรตีนลูกผสมอาจมี:

1) โปรตีนพาหะ - รับประกันการขนส่งโปรตีนลูกผสมไปยังพื้นที่เพอริพลาสมิกของเซลล์หรืออาหารเลี้ยงเชื้อ

2) องค์ประกอบความสัมพันธ์ - ช่วยอำนวยความสะดวกในการแยกโปรตีนลูกผสมอย่างมีนัยสำคัญ

ยิ่งไปกว่านั้น ส่วนประกอบทั้งสองนี้สามารถปรากฏพร้อมกันในโปรตีนลูกผสมได้ นอกจากนี้เมื่อสร้างโปรตีนลูกผสมสามารถใช้หลักการของมัลติเมอริซึมได้ (นั่นคือมีโพลีเปปไทด์เป้าหมายหลายสำเนาอยู่ในโปรตีนลูกผสม) ซึ่งสามารถเพิ่มผลผลิตของผลิตภัณฑ์เป้าหมายได้อย่างมาก

4 . การแสดงออกของโปรอินซูลินในเซลล์อีโคไล

ความเครียดที่ใช้ในงานนี้ เจเอ็ม 109 N1864ด้วยลำดับนิวคลีโอไทด์ที่สร้างขึ้นในพลาสมิดซึ่งแสดงโปรตีนลูกผสมที่ประกอบด้วยโปรอินซูลินเชิงเส้นและชิ้นส่วนโปรตีนที่ติดอยู่กับปลายเอ็นของมันผ่านสารตกค้างเมไทโอนีน กสแตฟิโลคอคคัส ออเรียส.การเพาะเลี้ยงชีวมวลอิ่มตัวของเซลล์ของสายพันธุ์รีคอมบิแนนท์ช่วยให้มั่นใจได้ว่าการเริ่มต้นของการผลิตโปรตีนลูกผสมการแยกตัวและการเปลี่ยนแปลงที่ตามมาซึ่ง อินทูบนำไปสู่อินซูลิน นักวิจัยอีกกลุ่มหนึ่งได้รับโปรตีนฟิวชันรีคอมบิแนนท์ซึ่งประกอบด้วยโพรอินซูลินของมนุษย์และโพลีฮิสทิดีน “หาง” ที่ติดอยู่กับโปรตีนนั้นผ่านสารตกค้างของเมไทโอนีน ในระบบการแสดงออกของแบคทีเรีย มันถูกแยกออกโดยใช้คีเลตโครมาโทกราฟีบนคอลัมน์ Ni-agarose จากตัวรวมและย่อยด้วยไซยาโนเจนโบรไมด์ ผู้เขียนพิจารณาว่าโปรตีนที่แยกได้คือ S-sulfurized การทำแผนที่และการวิเคราะห์แมสสเปกโตรเมทรีของโพรอินซูลินที่เป็นผลลัพธ์ ทำให้บริสุทธิ์โดยโครมาโตกราฟีแบบแลกเปลี่ยนไอออนบนตัวแลกเปลี่ยนประจุลบและ RP (เฟสย้อนกลับ) HPLC (โครมาโตกราฟีของเหลวสมรรถนะสูง) แสดงให้เห็นการมีอยู่ของบริดจ์ไดซัลไฟด์ซึ่งสอดคล้องกับไดซัลไฟด์บริดจ์ของโพรอินซูลินของมนุษย์โดยธรรมชาติ นอกจากนี้ยังมีรายงานการพัฒนาวิธีการใหม่ที่ได้รับการปรับปรุงในการผลิตอินซูลินของมนุษย์โดยใช้วิธีการทางพันธุวิศวกรรมในเซลล์โปรคาริโอต ผู้เขียนพบว่าอินซูลินที่ได้มีโครงสร้างและกิจกรรมทางชีวภาพเหมือนกันกับฮอร์โมนที่แยกได้จากตับอ่อน

เมื่อเร็ว ๆ นี้ได้รับความสนใจอย่างใกล้ชิดเพื่อลดความซับซ้อนของขั้นตอนการรับอินซูลินชนิดรีคอมบิแนนท์โดยใช้วิธีการทางพันธุวิศวกรรม นี่คือวิธีการได้รับโปรตีนฟิวชัน ซึ่งประกอบด้วยเปปไทด์ผู้นำอินเตอร์ลิวคินที่ติดอยู่กับปลาย N ของโพรอินซูลินผ่านสารตกค้างไลซีน โปรตีนถูกแสดงออกอย่างมีประสิทธิภาพและแปลเป็นภาษาท้องถิ่นไปยังส่วนต่างๆ ที่รวมไว้ เมื่อแยกได้ โปรตีนจะถูกย่อยโดยทริปซินเพื่อผลิตอินซูลินและซีเปปไทด์ นักวิจัยอีกกลุ่มหนึ่งก็ดำเนินการในลักษณะเดียวกัน ฟิวชันโปรตีนที่ประกอบด้วยโพรอินซูลินและโดเมนสังเคราะห์สองโดเมนของการจับกับสแตฟิโลคอคคัสโปรตีน A ไอจีจี,ถูกแปลเป็นภาษาท้องถิ่นในเนื้อหาที่รวม แต่มีระดับการแสดงออกที่สูงกว่า โปรตีนถูกแยกเดี่ยวโดยการใช้อัฟฟินิตี้โครมาโทกราฟี ไอจีจี และรักษาด้วย trypsin และ carboxypeptidase B ผลอินซูลินและ C-peptide ที่ได้นั้นถูกทำให้บริสุทธิ์โดย RP HPLC เมื่อสร้างโครงสร้างฟิวชัน อัตราส่วนมวลของโปรตีนตัวพาและโพลีเปปไทด์เป้าหมายมีความสำคัญมาก สิ่งนี้อธิบายการสร้างโครงสร้างฟิวชัน โดยที่โปรตีนที่จับกับซีรัมอัลบูมินของมนุษย์ถูกใช้เป็นโพลีเปปไทด์ตัวพา มีซีเปปไทด์หนึ่ง สาม และเจ็ดตัวติดอยู่ ซี-เปปไทด์ถูกเชื่อมต่อกันตามหลักการ "ส่วนหัว-หาง" โดยใช้ตัวเว้นระยะกรดอะมิโนที่มีตำแหน่งจำกัด สฟี ไอและอาร์จินีนตกค้างสองตัวที่จุดเริ่มต้นและจุดสิ้นสุดของตัวเว้นวรรคสำหรับการย่อยโปรตีนในภายหลังโดยทริปซิน HPLC ของผลิตภัณฑ์สำหรับการตัดแยกแสดงให้เห็นว่าการตัดแยก C-เปปไทด์เป็นเชิงปริมาณ และสิ่งนี้ยอมให้ใช้วิธียีนสังเคราะห์แบบมัลติเมอร์สำหรับการผลิตโพลีเปปไทด์เป้าหมายในระดับอุตสาหกรรม

การเตรียมโปรอินซูลินกลายพันธุ์ที่มีการทดแทน Arg32Tyr. เมื่อโปรตีนนี้ถูกย่อยร่วมกันโดยทริปซินและคาร์บอกซีเพปทิเดสบี จะเกิดอินซูลินตามธรรมชาติและซีเปปไทด์ที่มีไทโรซีนตกค้าง อย่างหลังหลังจากการติดฉลากด้วย 125I แล้ว จะถูกนำไปใช้อย่างแข็งขันในการทดสอบภูมิคุ้มกันด้วยรังสี

5 . การทำให้บริสุทธิ์อินซูลิน

อินซูลินที่มีไว้สำหรับการผลิตยาจะต้องมีความบริสุทธิ์สูง ดังนั้นการควบคุมความบริสุทธิ์ของผลิตภัณฑ์ที่มีประสิทธิภาพสูงจึงมีความจำเป็นในแต่ละขั้นตอนการผลิต ก่อนหน้านี้ proinsulin-S-sulfonate, proinsulin, A- และ B-chains แต่ละตัวและ S-sulfonates ของพวกมันถูกแสดงคุณลักษณะโดยใช้ RP และ IO (การแลกเปลี่ยนไอออน) HPLC นอกจากนี้ยังให้ความสนใจเป็นพิเศษกับอนุพันธ์อินซูลินเรืองแสง ในงาน ผู้เขียนได้ตรวจสอบการนำไปใช้และข้อมูลของวิธีโครมาโตกราฟีในการวิเคราะห์ผลิตภัณฑ์ในทุกขั้นตอนของการผลิตอินซูลินของมนุษย์ และกฎระเบียบที่รวบรวมไว้สำหรับการดำเนินการทางโครมาโตกราฟี ซึ่งทำให้สามารถแยกและระบุลักษณะผลิตภัณฑ์ผลลัพธ์ได้อย่างมีประสิทธิภาพ ผู้เขียนแยกอนุพันธ์ของอินซูลินโดยใช้ตัวดูดซับแบบสองฟังก์ชัน (ไม่ชอบน้ำและการแลกเปลี่ยนไอออน RP HPLC) และแสดงให้เห็นถึงความเป็นไปได้ในการควบคุมการเลือกแยกโดยการเปลี่ยนแปลงการมีส่วนร่วมของปฏิกิริยาแต่ละครั้ง จึงทำให้มีประสิทธิภาพมากขึ้นในการแยกอะนาลอกโปรตีนใกล้เคียง นอกจากนี้ ยังมีการพัฒนาแนวทางเพื่อทำให้กระบวนการกำหนดความบริสุทธิ์และปริมาณของอินซูลินเป็นอัตโนมัติและเร็วขึ้น มีรายงานการวิจัยเกี่ยวกับความเป็นไปได้ของการใช้โครมาโตกราฟีของเหลว RP พร้อมการตรวจจับเคมีไฟฟ้าเพื่อตรวจวัดอินซูลิน และวิธีการตรวจวัดอินซูลินที่แยกได้จากเกาะเล็กเกาะแลงเกอร์ฮานส์โดยวิธีโครมาโทกราฟีแบบอิมมูโนอัฟฟินิตี้พร้อมการตรวจจับสเปกโตรเมทริกได้รับการพัฒนา งานวิจัยนี้ได้ศึกษาความเป็นไปได้ของการใช้การวัดระดับจุลภาคอย่างรวดเร็วของอินซูลินโดยใช้อิเล็กโตรโฟรีซิสของเส้นเลือดฝอยร่วมกับการตรวจจับแสงเลเซอร์ การทดสอบจะดำเนินการโดยการเติมอินซูลินที่มีฉลากฟีนิลไอโซไทโอไซยาเนต (FITC) ที่ทราบจำนวนหนึ่งลงในตัวอย่างและชิ้นส่วนหนึ่งชิ้น เยี่ยมเลย โมโนโคลนอลแอนติบอดีต่ออินซูลิน อินซูลินที่มีฉลากและเป็นประจำจะแข่งขันกันเพื่อสร้างความซับซ้อน กับแฟบอินซูลินที่มีฉลาก FITC และความซับซ้อน กับแฟบ แยกออกจากกันใน 30 วินาที

เมื่อเร็ว ๆ นี้มีการทุ่มเทงานจำนวนมากเพื่อปรับปรุงวิธีการผลิตอินซูลินตลอดจนการสร้างรูปแบบยาตามนั้น ตัวอย่างเช่น ในสหรัฐอเมริกา อินซูลินที่คล้ายคลึงกันของตับได้รับการจดสิทธิบัตร ซึ่งมีโครงสร้างแตกต่างจากฮอร์โมนธรรมชาติ เนื่องจากมีการนำกรดอะมิโนตกค้างอื่นๆ เข้ามาในตำแหน่ง 13 - 15 และ 19 ของ A-chain และในตำแหน่ง 16 ของ B -โซ่. อะนาล็อกที่ได้รับจะใช้ในรูปแบบต่างๆทางหลอดเลือดดำ (ทางหลอดเลือดดำ, กล้ามเนื้อ, ใต้ผิวหนัง), รูปแบบของยาในช่องปากหรือการฝังในรูปแบบของแคปซูลพิเศษในการรักษาโรคเบาหวาน สิ่งที่เกี่ยวข้องโดยเฉพาะคือการสร้างรูปแบบขนาดการใช้ที่บริหารให้โดยไม่ต้องฉีด มีรายงานการสร้างระบบโมเลกุลขนาดใหญ่เพื่อใช้ในช่องปาก ซึ่งเป็นอินซูลินที่ตรึงไว้ในโพลีเมอร์ไฮโดรเจลที่ดัดแปลงด้วยสารยับยั้งเอนไซม์โปรตีโอไลติก ประสิทธิผลของยาดังกล่าวคือ 70-80% ของประสิทธิผลของอินซูลินพื้นเมืองที่ฉีดเข้าใต้ผิวหนัง ในงานอื่น ยานี้ได้มาจากการฟักตัวของอินซูลินในขั้นตอนเดียวกับเซลล์เม็ดเลือดแดงในอัตราส่วน 1-4:100 ต่อหน้าสารจับ ผู้เขียนรายงานว่าได้รับยาที่มีฤทธิ์ 1,000 หน่วย/กรัม ซึ่งคงฤทธิ์ได้อย่างสมบูรณ์เมื่อรับประทานและเก็บรักษาเป็นเวลาหลายปีในรูปแบบไลโอฟิไลซ์

นอกเหนือจากการสร้างยาและรูปแบบยาใหม่โดยใช้อินซูลินแล้ว ยังมีการพัฒนาแนวทางใหม่ในการแก้ปัญหาโรคเบาหวานอีกด้วย ดังนั้น cDNA ของโปรตีนขนส่งกลูโคสจึงถูกแปลงสภาพ กลูท2เซลล์ก่อนหน้านี้ได้รับการเปลี่ยนถ่ายอย่างเสถียรด้วยอินซูลิน cDNA แบบเต็มความยาว HEP G2 อิน. ในผลโคลนนิ่ง ใบรับรอง HERP G2กลูโคสกระตุ้นการหลั่งอินซูลินที่ใกล้เคียงปกติและเพิ่มศักยภาพในการตอบสนองต่อสารคัดหลั่งอื่น ๆ กล้องจุลทรรศน์อิมมูโนอิเล็กตรอนเผยให้เห็นแกรนูลที่มีอินซูลินในเซลล์ ซึ่งมีลักษณะทางสัณฐานวิทยาคล้ายกับแกรนูลในบีเซลล์ของเกาะเล็กเกาะแลงเกอร์ฮานส์ ในขณะนี้ ความเป็นไปได้ของการใช้ "บีเซลล์เทียม" ที่ได้จากวิธีการทางพันธุวิศวกรรมสำหรับการรักษาโรคเบาหวานประเภท 1 กำลังถูกพูดคุยกันอย่างจริงจัง

นอกจากการแก้ปัญหาในทางปฏิบัติแล้ว ยังมีการศึกษากลไกการออกฤทธิ์ของอินซูลินตลอดจนความสัมพันธ์เชิงโครงสร้างและหน้าที่ในโมเลกุลด้วย วิธีการวิจัยวิธีหนึ่งคือการสร้างอนุพันธ์ของอินซูลินต่างๆ และการศึกษาคุณสมบัติทางเคมีกายภาพและภูมิคุ้มกัน ดังที่ได้กล่าวไปแล้ว วิธีการผลิตอินซูลินหลายวิธีขึ้นอยู่กับการได้รับฮอร์โมนนี้ในรูปแบบของสารตั้งต้น (โปรอินซูลิน) ตามด้วยการแตกตัวของเอนไซม์ไปยังอินซูลินและซีเปปไทด์ ปัจจุบัน C-เปปไทด์แสดงให้เห็นว่ามีฤทธิ์ทางชีวภาพ ซึ่งทำให้สามารถใช้เพื่อวัตถุประสงค์ในการรักษาร่วมกับอินซูลินได้ บทความต่อไปนี้ในชุดนี้จะกล่าวถึงคุณสมบัติทางเคมีกายภาพและทางชีวภาพของ C-เปปไทด์ ตลอดจนวิธีการเตรียม

การมีส่วนร่วมของเทคโนโลยีชีวภาพในการผลิตฮอร์โมนที่ไม่ใช่เปปไทด์ทางอุตสาหกรรม ซึ่งส่วนใหญ่เป็นสเตียรอยด์ก็มีความสำคัญเช่นกัน วิธีการเปลี่ยนแปลงทางจุลชีววิทยาทำให้สามารถลดจำนวนขั้นตอนในการสังเคราะห์ทางเคมีของคอร์ติโซนซึ่งเป็นฮอร์โมนต่อมหมวกไตที่ใช้ในการรักษาโรคข้ออักเสบรูมาตอยด์ได้อย่างรวดเร็ว ในการผลิตฮอร์โมนสเตียรอยด์ เซลล์จุลินทรีย์ที่ถูกตรึงจะถูกใช้กันอย่างแพร่หลาย เป็นต้น Arthrobacterglobiformisสำหรับการสังเคราะห์เพรดนิโซโลนจากไฮโดรคอร์ติโซน มีการพัฒนาเพื่อให้ได้ฮอร์โมนไทรอยด์ไทรอกซีนจากสาหร่ายขนาดเล็ก

ตามระดับของการทำให้บริสุทธิ์

· แบบดั้งเดิม- สกัดด้วยเอทานอลที่เป็นกรดและในระหว่างกระบวนการทำให้บริสุทธิ์จะถูกกรองเค็มออกและตกผลึกหลายครั้ง (วิธีนี้ไม่อนุญาตให้เตรียมการเตรียมให้บริสุทธิ์จากสิ่งสกปรกของฮอร์โมนอื่น ๆ ที่มีอยู่ในตับอ่อน)

· โมโนพีค (MP) - หลังจากการทำให้บริสุทธิ์แบบดั้งเดิม พวกมันจะถูกกรองบนเจล (ในระหว่างโครมาโตกราฟีแบบเจล พวกมันจะก่อตัวเป็น "พีค" เดียวเท่านั้น: เนื้อหาของสิ่งเจือปนข้างต้นไม่เกิน 1·10?3

· ส่วนประกอบเดียว (MC) - ได้รับการทำให้บริสุทธิ์ยิ่งขึ้นโดยใช้ตะแกรงโมเลกุลและวิธีการโครมาโตกราฟีแบบแลกเปลี่ยนไอออน ปปส-เซลลูโลสทำให้มีความบริสุทธิ์ได้ระดับ 99% (1·10?6) (รูปที่ 2)

รูปที่ 2 - รูปแบบการทำให้อินซูลินบริสุทธิ์

เทคโนโลยีชีวภาพอินซูลินเบาหวาน

6 . คำแนะนำในการใช้และปริมาณ

มีการกำหนดและควบคุมอย่างเคร่งครัดภายใต้การดูแลของแพทย์ตามเงื่อนไขของผู้ป่วย การเตรียม humulin ทั้งหมดสามารถฉีดเข้าใต้ผิวหนังหรือทางหลอดเลือดดำได้ Humulin R ใน ampoules ได้รับการฉีดเข้าเส้นเลือดดำ การฉีดเข้าใต้ผิวหนังตามที่ผู้ป่วยต้องการ ควรฉีดที่ต้นแขน ต้นขา สะโพก หรือบริเวณหน้าท้อง ควรหมุนบริเวณที่ฉีดเพื่อใช้ส่วนเดียวกันของร่างกายไม่เกินเดือนละครั้ง ในกรณีนี้ไม่ควรส่งผลกระทบต่อเส้นเลือดฝอย บริเวณที่ฉีดไม่จำเป็นต้องนวด ตลับ Humulin ใช้สำหรับการฉีดในปากกา Becton Dickinson เท่านั้น ในกรณีนี้ จำเป็นต้องปฏิบัติตามคำแนะนำของผู้ผลิตที่ทำเครื่องหมายไว้บนโฟมอย่างระมัดระวังเมื่อทำการเติมและใช้งาน ผู้ป่วยควรมีกระบอกฉีดยาสำรองและหลอดเข็มฉีดยา Humulin ไว้เสมอ ในกรณีที่อุปกรณ์ฉีดปากกาหรือตลับหมึกสูญหาย โปรไฟล์การกระทำของฮิวลิน Humulin R: เริ่มออกฤทธิ์หลังจาก 10 นาที, ออกฤทธิ์สูงสุด - ระหว่าง 1 ถึง 3 ชั่วโมง, ระยะเวลาออกฤทธิ์ - จาก 5 ถึง 7 ชั่วโมง Humulin N: เริ่มออกฤทธิ์ - หลังจาก 30 นาที ออกฤทธิ์สูงสุด - ระหว่าง 2 ถึง 8 ชั่วโมง ระยะเวลาออกฤทธิ์ - จาก 18 ถึง 20 ชั่วโมง Humulin M1: เริ่มออกฤทธิ์ - หลังจาก 30 นาที, ออกฤทธิ์สูงสุด - ระหว่าง 2 ถึง 9 ชั่วโมง, ระยะเวลาออกฤทธิ์ - จาก 16 ถึง 18 ชั่วโมง Humulin M2: เริ่มออกฤทธิ์ - หลังจาก 30 นาที, ออกฤทธิ์สูงสุดระหว่าง 1.5 ถึง 9 ชั่วโมง, ระยะเวลาออกฤทธิ์ - จาก 14 ถึง 16 ชั่วโมง Humulin M3: เริ่มออกฤทธิ์ - หลังจาก 30 นาที, ออกฤทธิ์สูงสุด - ระหว่าง 1 ถึง 8.5 ชั่วโมง, ระยะเวลาออกฤทธิ์ - จาก 14 ถึง 15 ชั่วโมง Humulin M4: เริ่มออกฤทธิ์ - หลังจาก 30 นาที, ออกฤทธิ์สูงสุด - ระหว่าง 1 ถึง 8 ชั่วโมง, ระยะเวลาออกฤทธิ์ - จาก 14 ถึง 15 ชั่วโมง Humulin L: เริ่มออกฤทธิ์ - หลังจาก 2 ชั่วโมง ออกฤทธิ์สูงสุด - ระหว่าง 4 ถึง 16 ชั่วโมง ระยะเวลาออกฤทธิ์ - ประมาณ 24 ชั่วโมง Humulin U: การเริ่มออกฤทธิ์ - หลังจาก 3 ชั่วโมง, การออกฤทธิ์สูงสุด - ระหว่าง 3 ถึง 18 ชั่วโมง, ระยะเวลาของการออกฤทธิ์ - จาก 24 ถึง 28 ชั่วโมง การบำบัดด้วยยาเดี่ยว สามารถให้ Humulin R ได้โดยไม่ต้องใช้อินซูลินประเภทอื่นโดยใช้การฉีดหลายครั้งในแต่ละวัน สามารถบริหาร Humulin N, L และ U ได้อย่างอิสระ 1-2 ครั้งต่อวัน การบำบัดแบบผสมผสาน เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพเบื้องต้น ผู้ป่วยบางรายจะได้รับ humulins N, L และ U นอกเหนือจาก Humulin R. ไม่แนะนำให้ใช้อินซูลินจากสัตว์ที่ผลิตโดยบริษัทต่างๆ พร้อมกัน Humulin M ไม่ต้องการการบำบัดแบบผสมผสาน โดยให้วันละสองครั้ง (2/3 ของความต้องการรายวันในตอนเช้า ส่วนที่เหลือในตอนเย็น) สำหรับการบริหารใดๆ ปริมาณไม่ควรเกิน 50 หน่วย ผู้ป่วยมีหน้าที่ต้องแจ้งให้แพทย์ทราบเกี่ยวกับการตั้งครรภ์ ในช่วงเวลานี้ จำเป็นต้องมีการตรวจสอบสถานะสุขภาพของผู้ป่วยที่ต้องพึ่งอินซูลินอย่างเข้มงวด ความต้องการยามักจะลดลงในไตรมาสแรกและเพิ่มขึ้นในไตรมาสที่สองและสาม ผู้ป่วยโรคเบาหวานในระหว่างการให้นมบุตรจำเป็นต้องปรับขนาดอินซูลิน (และอาหาร)

บทสรุป

โรคเบาหวานเป็นโรคเรื้อรังที่เกิดจากการขาดอินซูลินโดยสมบูรณ์หรือสัมพันธ์กัน เป็นลักษณะการรบกวนการเผาผลาญคาร์โบไฮเดรตอย่างรุนแรงด้วยน้ำตาลในเลือดสูงและไกลโคซูเรียตลอดจนความผิดปกติของการเผาผลาญอื่น ๆ ที่เกิดจากอิทธิพลของปัจจัยทางพันธุกรรมและภายนอกหลายประการ

อินซูลินยังคงทำหน้าที่เป็นตัวที่รุนแรง และในกรณีส่วนใหญ่ เป็นวิธีเดียวที่จะรักษาชีวิตและความสามารถของผู้ป่วยโรคเบาหวานได้ ก่อนการรับและนำอินซูลินเข้าสู่คลินิกในปี พ.ศ. 2465-2466 ผู้ป่วยโรคเบาหวานประเภท 1 เสียชีวิตภายในหนึ่งถึงสองปีนับจากเริ่มป่วย แม้ว่าจะต้องรับประทานอาหารที่ทรหดที่สุดก็ตาม ผู้ป่วยโรคเบาหวานประเภท 1 จำเป็นต้องได้รับการบำบัดทดแทนตลอดชีวิตด้วยการเตรียมอินซูลิน การหยุดการบริหารอินซูลินเป็นประจำด้วยเหตุผลใดก็ตามนำไปสู่การพัฒนาอย่างรวดเร็วของภาวะแทรกซ้อนและการเสียชีวิตอย่างรวดเร็วของผู้ป่วย

ปัจจุบันโรคเบาหวานอยู่ในอันดับที่ 3 ในแง่ของความชุก รองจากโรคหลอดเลือดหัวใจและมะเร็ง จากข้อมูลขององค์การอนามัยโลก ความชุกของโรคเบาหวานในผู้ใหญ่ในภูมิภาคส่วนใหญ่ของโลกอยู่ที่ 2-5% และจำนวนผู้ป่วยมีแนวโน้มเพิ่มขึ้นเกือบสองเท่าทุกๆ 15 ปี แม้จะมีความก้าวหน้าอย่างเห็นได้ชัดในด้านการดูแลสุขภาพ แต่จำนวนผู้ป่วยที่ต้องพึ่งอินซูลินก็เพิ่มขึ้นทุกปี และปัจจุบันมีจำนวนประมาณ 2 ล้านคนในรัสเซียเพียงประเทศเดียว

การสร้างอินซูลินของมนุษย์ที่ดัดแปลงพันธุกรรมภายในประเทศเปิดโอกาสใหม่ในการแก้ปัญหาต่างๆ มากมายเพื่อช่วยชีวิตผู้คนหลายล้านคนที่ทุกข์ทรมานจากโรคเบาหวาน

โรคเบาหวานอยู่ในอันดับที่สามของโลก รองจากโรคหลอดเลือดหัวใจและมะเร็ง จากแหล่งข้อมูลต่างๆ ทั่วโลกมีผู้ป่วยโรคเบาหวานประมาณ 120 ถึง 180 ล้านคน ซึ่งคิดเป็นร้อยละ 2-3 ของประชากรทั้งหมดของโลก ตามที่นักวิทยาศาสตร์คาดการณ์ว่าจำนวนผู้ป่วยจะเพิ่มขึ้นสองเท่าทุกๆ 15 ปี

ในความคิดของฉัน อินซูลินเป็นหนึ่งในฮอร์โมนที่มีการศึกษามากที่สุด เวลาผ่านไปกว่า 80 ปีนับตั้งแต่การค้นพบข้อเท็จจริงที่ว่าอินซูลินที่ผลิตโดยตับอ่อนมีหน้าที่ในการลดระดับน้ำตาลในเลือด อย่างไรก็ตามจนถึงทุกวันนี้ฮอร์โมนนี้ยังเป็นที่สนใจอย่างมาก

บรรณานุกรม

1. Re, L. การเพิ่มประสิทธิภาพการผลิตทางเทคโนโลยีชีวภาพของสารอินเตอร์เฟอรอนของมนุษย์ชนิดรีคอมบิแนนท์ เลน จากภาษาฝรั่งเศส - ม.: มีร์, 2545.-ส. 140-143.

2. Shevelukha, V. S. เทคโนโลยีชีวภาพทางการเกษตร/V. S. Shevelukha, E. A. Kalashnikova, 4th ed. - M.: สำนักพิมพ์โรงเรียนมัธยม, 2546. - 437 น.

3. สมิธ โอ. ทะเบียนยาของรัฐ; เลน จากภาษาอังกฤษ - อ.: มีร์, 2546.-ป. 37-39.

4. กริชเชนโก, V. I. เทคโนโลยีชีวภาพระดับโมเลกุลของอินเตอร์เฟอรอน - 2551.-T. 11 ฉบับ 7.-คาร์คอฟ. 238.

5. Sadchenko, L. S. ความสำเร็จสมัยใหม่ของเทคโนโลยีชีวภาพในอุตสาหกรรมการแพทย์ -2551.-ม. 31, ฉบับที่ 5.-ล. 213.

6.เทคโนโลยีชีวภาพสมัยใหม่ [ทรัพยากรอิเล็กทรอนิกส์]: เว็บไซต์เกี่ยวกับเทคโนโลยีชีวภาพ - โหมดการเข้าถึง: http://www.bionews.ru/news/Bio.htm

7. มารินิวา เอ.เค. การผลิตโปรตีน เทคโนโลยีชีวภาพ - 2550.-ต. 51 ฉบับที่ 5.-SPb. 17.

8.http://ru.wikipedia.org/wiki/

9.http://www.medichelp.ru/

10.http://mikrobio.ho.ua/

โพสต์บน Allbest.ru

เอกสารที่คล้ายกัน

รับประกันการซึมผ่านของเยื่อหุ้มเซลล์ไปยังโมเลกุลกลูโคสโดยอินซูลินซึ่งเป็นฮอร์โมนเปปไทด์ตามธรรมชาติ ปฏิกิริยาต่อยาอินซูลิน: ความต้านทานต่ออินซูลินทางภูมิคุ้มกัน, ภูมิแพ้, ภาวะไขมันในหลอดเลือด การได้รับอินซูลินการเตรียมการที่หลากหลาย

บทคัดย่อเพิ่มเมื่อ 02/05/2010


ประวัติความเป็นมาของการสร้างและกลไกการออกฤทธิ์ของอินซูลินซึ่งเป็นฮอร์โมนโปรตีนเปปไทด์ที่ผลิตโดยเซลล์ของเกาะเล็กเกาะแลงเกอร์ฮานส์ในตับอ่อน วิธีการรับสินค้า ข้อเสียของอินซูลินจากสัตว์ ข้อดีของอินซูลินเทคโนโลยีชีวภาพ

การนำเสนอเพิ่มเมื่อ 15/03/2559


สาเหตุและการเกิดโรค การจำแนกโรคเบาหวาน การรักษาด้วยอินซูลิน เภสัชจลนศาสตร์ของการเตรียมอินซูลิน ปฏิกิริยาระหว่างยากับยาอื่น ๆ เส้นทางการสูดดมผ่านช่องปากและใต้ลิ้นไปยังร่างกายมนุษย์

วิทยานิพนธ์เพิ่มเมื่อ 10/16/2014


การปรับปรุงคุณภาพชีวิตของผู้ป่วยโรคเบาหวาน การคำนวณองค์ประกอบของอาหาร กำหนดอินซูลิน คำนวณขนาดยา กระจายอินซูลินตลอดทั้งวัน กระบวนการสังเคราะห์ทางชีวภาพและการหลั่งอินซูลิน การประยุกต์ใช้กระแสมอดูเลตแบบไซน์

การนำเสนอเพิ่มเมื่อ 10/20/2014


ศึกษาโครงสร้างและการออกฤทธิ์ของอินซูลิน การหลั่งและการสังเคราะห์กลูโคกอน ศึกษาอาการและการวินิจฉัยโรคเบาหวาน ลักษณะของโรคของระบบต่อมไร้ท่อ การใช้ยาและสารเคมีในการรักษาโรค

การนำเสนอเพิ่มเมื่อ 10/12/2558


แนวคิดและหน้าที่ของฮอร์โมน การเปลี่ยนแปลงทางจุลชีววิทยาของสเตียรอยด์โดยใช้ทางอุตสาหกรรม วัตถุดิบในการสังเคราะห์ฮอร์โมนสเตียรอยด์ วิธีการทางพันธุวิศวกรรมสำหรับการผลิตโซมาโตสแตติน การสร้างอินซูลินโดยใช้เทคโนโลยีรีคอมบิแนนท์ดีเอ็นเอ

การนำเสนอเพิ่มเมื่อ 12/22/2016


คุณสมบัติของการรักษาโรคเบาหวานประเภท 1 การใช้การบำบัดด้วยอาหาร การออกกำลังกาย การบำบัดด้วยอินซูลิน หลักเกณฑ์การชดเชยโรคเบาหวาน ข้อแนะนำสำหรับแผนการออกกำลังกาย การให้ยาเกินขนาดอินซูลินเรื้อรัง (Somogyi syndrome)

การนำเสนอเพิ่มเมื่อ 23/09/2016


สาเหตุและอาการทางคลินิกของโรคเบาหวาน ประเภทของอินซูลิน กฎการเก็บรักษา แนวคิดและแนวทางการบำบัดด้วยอินซูลิน ศึกษาภาวะแทรกซ้อนหลังการฉีดอินซูลิน บทบาทของพยาบาลในการให้ความรู้แก่ผู้ป่วยโรคเบาหวาน

งานหลักสูตร เพิ่มเมื่อ 06/01/2016


การละเมิดการหลั่งภายในของตับอ่อน ลักษณะของอาการของโรคเบาหวาน กรณีของระดับอินซูลินในเลือดสูง วิธีการจำแนกภาวะน้ำตาลในเลือดต่ำประเภทต่างๆ สมมติฐานเกี่ยวกับสาเหตุของความเสียหายต่อตับอ่อน

บทคัดย่อเพิ่มเมื่อ 28/04/2010


การประเมินประสิทธิผลของการรักษาโรคเบาหวาน คุณค่าทางคลินิกและการวินิจฉัยของกลูโคสในน้ำไขสันหลัง คุณสมบัติหลักของการทดสอบความทนทานต่อกลูโคส เส้นโค้งหลังจากโหลดกลูโคสครั้งเดียว กราฟการหลั่งอินซูลินสำหรับโรคเบาหวานระดับสอง