Инсулиныг юунаас хийдэг вэ гэсэн асуулт нь зөвхөн эмч, эм зүйч төдийгүй чихрийн шижин өвчтэй өвчтөнүүд, мөн тэдний хамаатан садан, найз нөхдийн сонирхлыг татдаг. Өвөрмөц бөгөөд хүний ​​эрүүл мэндэд маш чухал ач холбогдолтой энэхүү гормоныг өнөөдөр тусгайлан боловсруулсан, нарийн туршсан технологи ашиглан төрөл бүрийн түүхий эдээс гаргаж авах боломжтой. Үйлдвэрлэлийн аргаас хамааран инсулины дараах төрлүүд ялгагдана.

• Гахай, үхэр, амьтны гаралтай бэлдмэл гэж бас нэрлэдэг
• Биосинтетик, өөрчилсөн гахайн мах гэж нэрлэдэг
• Генийн инженерчлэгдсэн эсвэл рекомбинант
• Генетикийн аргаар өөрчилсөн
• Синтетик

Чихрийн шижин өвчнийг эмчлэхэд гахайн инсулиныг хамгийн урт хугацаанд хэрэглэж ирсэн. Түүний хэрэглээ өнгөрсөн зууны 20-иод оноос эхэлсэн. Гахайн мах эсвэл амьтан нь өнгөрсөн зууны 80-аад он хүртэл цорын ганц эм байсан гэдгийг тэмдэглэх нь зүйтэй. Үүнийг авахын тулд амьтны нойр булчирхайн эдийг ашигладаг. Гэсэн хэдий ч энэ аргыг оновчтой эсвэл энгийн гэж нэрлэх нь хэцүү байдаг: биологийн түүхий эдтэй ажиллах нь үргэлж тохиромжтой байдаггүй, түүхий эд нь өөрөө хангалтгүй байдаг.

Үүнээс гадна гахайн махны инсулины найрлага нь эрүүл хүний ​​​​бие махбодид үйлдвэрлэсэн дааврын найрлагатай яг таардаггүй: тэдгээрийн бүтэц нь өөр өөр амин хүчлийн үлдэгдэл агуулдаг. Үхрийн нойр булчирхайгаас ялгардаг даавар нь илүү олон тооны ялгаатай байдаг тул үүнийг эерэг үзэгдэл гэж нэрлэж болохгүй гэдгийг тэмдэглэх нь зүйтэй.

Цэвэр олон бүрэлдэхүүн хэсэгтэй бодисоос гадна ийм бэлдмэл нь проинсулин гэж нэрлэгддэг бодисыг байнга агуулдаг бөгөөд орчин үеийн цэвэршүүлэх аргуудыг ашиглан салгах бараг боломжгүй юм. Энэ бодис нь ихэвчлэн харшлын урвалын эх үүсвэр болдог бөгөөд энэ нь хүүхэд, ахмад настнуудад онцгой аюултай байдаг.

Ийм учраас дэлхийн эрдэмтэд амьтдын үйлдвэрлэсэн дааврын найрлагыг эрүүл хүний ​​нойр булчирхайн даавартай бүрэн нийцүүлэх асуудлыг эртнээс сонирхож ирсэн. Фармакологи, чихрийн шижин өвчний эмчилгээний жинхэнэ нээлт бол амьтны гаралтай эм дэх аланин амин хүчлийг треонинээр сольсон хагас синтетик эмийг үйлдвэрлэх явдал байв.

Энэ тохиолдолд гормоныг олж авах хагас синтетик арга нь амьтны гаралтай бэлдмэлийг хэрэглэхэд суурилдаг. Өөрөөр хэлбэл, тэдгээр нь зүгээр л өөрчлөлтөд орж, хүний ​​үйлдвэрлэсэн даавартай адилхан болдог. Тэдний давуу талуудын дунд хүний ​​биед нийцэж, харшлын урвал байхгүй.

Энэ аргын сул тал нь түүхий эдийн хомсдол, биологийн материалтай ажиллах нарийн төвөгтэй байдал, түүнчлэн технологи өөрөө болон үр дүнд нь эмийн өндөр өртөгтэй байдаг.

Үүнтэй холбогдуулан чихрийн шижин өвчнийг эмчлэх хамгийн сайн эм бол генийн инженерчлэлээр гаргаж авсан рекомбинант инсулин юм. Дашрамд хэлэхэд, үүнийг ихэвчлэн генийн инженерийн инсулин гэж нэрлэдэг бөгөөд ингэснээр түүнийг үйлдвэрлэх аргыг зааж өгдөг бөгөөд үүссэн бүтээгдэхүүнийг хүний ​​​​инсулин гэж нэрлэдэг бөгөөд ингэснээр эрүүл хүний ​​нойр булчирхайгаар үйлдвэрлэсэн даавартай үнэмлэхүй ижил төстэй байдлыг онцолдог.

Генийн инженерийн инсулины давуу талуудын дунд түүний өндөр цэвэршилт, проинсулин агуулаагүйгээс гадна харшлын урвал үүсгэдэггүй, эсрэг заалт байхгүй гэдгийг тэмдэглэх нь зүйтэй.

Байнга асуудаг асуулт нь ойлгомжтой: рекомбинант инсулиныг яг юунаас хийдэг вэ? Энэ даавар нь мөөгөнцрийн омгууд, түүнчлэн тусгай тэжээллэг орчинд байрлуулсан E. coli-ээр үүсгэгддэг. Түүгээр ч барахгүй гаргаж авсан бодисын хэмжээ маш их тул амьтны эд эрхтнээс гаргаж авсан эмийн хэрэглээг бүрмөсөн орхих боломжтой.

Мэдээжийн хэрэг, бид энгийн E. coli-ийн тухай биш, харин хүний ​​​​генийн инженерчлэлийн аргаар уусдаг инсулин үйлдвэрлэх чадвартай, найрлага, шинж чанар нь эсийн үйлдвэрлэсэн дааврынхтай яг ижил байдаг генетикийн хувьд өөрчлөгдсөний тухай ярьж байна. эрүүл хүний ​​нойр булчирхай.

Генийн инженерийн инсулины давуу тал нь хүний ​​даавартай туйлын төстэй төдийгүй үйлдвэрлэхэд хялбар, хангалттай хэмжээний түүхий эд, боломжийн өртөг юм.

Дэлхийн эрдэмтэд рекомбинант инсулины үйлдвэрлэлийг чихрийн шижингийн эмчилгээний жинхэнэ нээлт гэж нэрлэдэг. Энэхүү нээлтийн ач холбогдол нь маш том бөгөөд чухал тул үүнийг хэт үнэлэхэд хэцүү байдаг. Өнөөдөр энэ дааврын хэрэгцээний бараг 95% нь генийн инженерийн инсулины тусламжтайгаар хангагдаж байгааг тэмдэглэхэд хангалттай. Үүний зэрэгцээ өмнө нь хар тамхинаас болж зовж байсан олон мянган хүн хэвийн амьдрах боломжийг олж авсан.

Шүүмж, сэтгэгдэл

Би 2-р хэлбэрийн чихрийн шижинтэй - инсулинээс хамаардаггүй. Найз маань цусан дахь сахарын хэмжээг бууруулахыг зөвлөсөн

Инсулин (Латин insula - арал) нь нойр булчирхайн Лангергансын арлуудын бета эсүүдэд үүсдэг пептидийн даавар юм. Энэ нь бараг бүх эд эсийн бодисын солилцоонд олон талт нөлөө үзүүлдэг.

Инсулины гол үүрэг нь глюкозын молекулуудад эсийн мембраны нэвчилтийг хангах явдал юм. Хялбаршуулсан хэлбэрээр бид зөвхөн нүүрс ус төдийгүй аливаа шим тэжээл нь глюкоз болж задардаг бөгөөд энэ нь нүүрстөрөгч агуулсан бусад молекулуудын нийлэгжилтэнд ашиглагддаг бөгөөд эсийн энергийн ургамал болох митохондригийн цорын ганц түлш юм. . Инсулингүй бол эсийн мембраны глюкозын нэвчилт 20 дахин буурч, эсүүд өлсөж үхэж, цусанд ууссан сахарын илүүдэл нь биеийг хордуулдаг.

Бета эсийн устгалын улмаас инсулины шүүрлийн дутагдал - инсулины үнэмлэхүй дутагдал нь 1-р хэлбэрийн чихрийн шижин өвчний эмгэг жамын гол элемент юм. 2-р хэлбэрийн чихрийн шижин өвчний хөгжилд инсулины эд эсэд үзүүлэх нөлөө суларсан - инсулины харьцангуй дутагдал нь чухал үүрэг гүйцэтгэдэг.

Инсулины нээлтийн түүх нь Оросын эмч И.М. Соболев (19-р зууны хоёрдугаар хагас) хүний ​​цусан дахь сахарын хэмжээг нойр булчирхайн тусгай даавар зохицуулдаг болохыг нотолсон.

1922 онд амьтны нойр булчирхайгаас ялгаж авсан инсулиныг анх удаа чихрийн шижин өвчтэй арван настай хүүд хийж байжээ. үр дүн нь бүх хүлээлтээс давсан бөгөөд жилийн дараа Америкийн Эли Лилли компани амьтны анхны инсулины бэлдмэлийг гаргасан.

Инсулины анхны үйлдвэрлэлийн багцыг хүлээн авсны дараа дараагийн хэдэн жилийн хугацаанд түүнийг тусгаарлах, цэвэршүүлэх асар том замыг туулсан. Үүний үр дүнд даавар нь 1-р хэлбэрийн чихрийн шижинтэй өвчтөнүүдэд боломжтой болсон.

1935 онд Данийн судлаач Хагедорн урт хугацааны үйлчилгээтэй эмийг санал болгосноор бие дэх инсулины үйл ажиллагааг оновчтой болгожээ.

Инсулины анхны талстыг 1952 онд гаргаж авсан бөгөөд 1954 онд Английн биохимич Г.Сэнгер инсулины бүтцийг тайлсан байна. Гормоныг бусад дааврын бодис, инсулины задралын бүтээгдэхүүнээс цэвэршүүлэх аргуудыг хөгжүүлснээр нэг бүрэлдэхүүн хэсэг инсулин гэж нэрлэгддэг нэгэн төрлийн инсулин авах боломжтой болсон.

70-аад оны эхээр ЗХУ-ын эрдэмтэд А.Юдаев, С.Швачкин нар инсулины химийн нийлэгжилтийг санал болгосон боловч энэ синтезийг үйлдвэрлэлийн хэмжээнд хэрэгжүүлэх нь өндөр өртөгтэй, ашиггүй байв.

Үүний дараа инсулины цэвэршилт аажмаар сайжирч, инсулины харшил, бөөрний эмгэг, харааны бэрхшээл, инсулины дархлааны эсэргүүцэл зэргээс үүдэлтэй асуудлуудыг бууруулжээ. Чихрийн шижин өвчнийг орлуулах эмчилгээнд хамгийн үр дүнтэй даавар шаардлагатай байсан - гомолог инсулин, өөрөөр хэлбэл хүний ​​инсулин.

80-аад онд молекул биологийн дэвшил нь хүний ​​​​инсулины хоёр хэлхээг E.coli ашиглан нэгтгэж, дараа нь биологийн идэвхт гормоны молекул болгон нэгтгэж, Оросын ШУА-ийн Биорганик химийн хүрээлэнд рекомбинантыг нэгтгэх боломжтой болсон. инсулиныг генийн инженерчлэгдсэн E.coli омог ашиглан гаргаж авсан.

Ойролцоох хроматографийн хэрэглээ нь инсулиныхоос өндөр мВт бүхий бэлдмэл дэх бохирдуулагч уургийн агууламжийг эрс багасгасан. Эдгээр уургууд нь инсулины эсрэг эсрэгбие үүсгэх чадвартай проинсулин ба хэсэгчлэн хуваагдсан проинсулинуудыг агуулдаг.

Эмчилгээний эхэн үеэс эхлэн хүний ​​​​инсулин хэрэглэх нь харшлын урвалын илрэлийг бууруулдаг. Хүний инсулин нь илүү хурдан шингэдэг бөгөөд найрлагаас үл хамааран амьтны инсулинаас богино хугацаанд үйлчилдэг. Хүний инсулин нь гахайн инсулин, ялангуяа үхэр, гахайн холимог инсулинаас бага дархлаа үүсгэдэг.

1. Инсулины төрлүүд

Инсулины бэлдмэлүүд нь цэвэршүүлэх зэргээр бие биенээсээ ялгаатай; үйлдвэрлэлийн эх үүсвэр (үхэр, гахайн мах, хүн); инсулины уусмалд нэмсэн бодис (түүний үйл ажиллагааг уртасгах, бактериостатик гэх мэт); концентраци; рН-ийн утга; ICD-ийг IPD-тэй холих боломж.

Инсулины бэлдмэлүүд нь эх үүсвэрээс хамаарч өөр өөр байдаг. Гахай, үхрийн инсулин нь хүний ​​инсулинаас амин хүчлийн найрлагаар ялгаатай: үхрийн инсулинд гурван амин хүчил, гахайн махны инсулинд тус бүр нэг амин хүчил байдаг. Үхрийн инсулинаар эмчлэхэд гаж нөлөө нь гахайн мах эсвэл хүний ​​​​инсулинтэй харьцуулахад илүү их тохиолддог нь гайхах зүйл биш юм. Эдгээр урвалууд нь дархлааны инсулины эсэргүүцэл, инсулины харшил, липодистрофи (тарилгын талбайн арьсан доорх өөхний өөрчлөлт) -ээр илэрхийлэгддэг.

Үхрийн инсулины илт сул талуудыг үл харгалзан энэ нь дэлхий даяар өргөн хэрэглэгддэг. Гэсэн хэдий ч үхрийн инсулины сул тал нь дархлаа судлалын хувьд тодорхой байна: ямар ч тохиолдолд чихрийн шижин өвчтэй, жирэмсэн эмэгтэйчүүд, эсвэл богино хугацааны инсулины эмчилгээнд, жишээлбэл, мэс заслын өмнөх үед хэрэглэхийг зөвлөдөггүй. Үхрийн инсулины сөрөг шинж чанар нь гахайн махтай хольж хэрэглэхэд үлддэг тул холимог (гахайн мах + үхрийн) инсулиныг эдгээр ангиллын өвчтөнүүдийн эмчилгээнд хэрэглэж болохгүй.

Хүний инсулины бэлдмэлүүд нь хүний ​​​​инсулины химийн бүтэцтэй бүрэн ижил байдаг.

Хүний инсулин үйлдвэрлэх биосинтетик аргын гол асуудал бол эцсийн бүтээгдэхүүнийг ашигласан бичил биетүүд болон тэдгээрийн бодисын солилцооны бүтээгдэхүүний өчүүхэн хольцоос бүрэн цэвэрлэх явдал юм. Чанарын хяналтын шинэ аргууд нь дээрх үйлдвэрлэгчдийн биосинтетик хүний ​​инсулиныг ямар нэгэн хортой хольцоос ангид байлгах; Тиймээс тэдгээрийн цэвэршүүлэх түвшин, глюкозыг бууруулах үр нөлөө нь хамгийн өндөр шаардлагад нийцдэг бөгөөд бараг ижил байдаг. Эдгээр инсулины бэлдмэлүүд нь хольцоос хамааран хүсээгүй гаж нөлөө үзүүлдэггүй.

Одоогийн байдлаар гурван төрлийн инсулиныг эмнэлгийн практикт ашиглаж байна.

Богино хугацаанд үр нөлөө нь хурдан эхэлдэг;

Үйл ажиллагааны дундаж хугацаа;

Үр нөлөө нь удаан, удаан үргэлжилдэг.

Хүснэгт 1. Арилжааны инсулины бэлдмэлийн шинж чанар

Богино үйлчилдэг инсулин (RAI) - энгийн инсулин нь богино хугацаанд үйлчилдэг талст цайрын инсулин бөгөөд төвийг сахисан рН-д уусдаг бөгөөд нөлөө нь арьсан дор хэрэглэснээс хойш 15 минутын дотор үүсч, 5-7 цаг үргэлжилдэг.

Эхний урт хугацааны инсулин (LAI) нь 1930-аад оны сүүлээр бүтээгдсэн бөгөөд ингэснээр өвчтөнүүд зөвхөн ICD-тэй харьцуулахад бага давтамжтай буюу боломжтой бол өдөрт нэг удаа тарих боломжтой болсон. Үйлдлийн үргэлжлэх хугацааг нэмэгдүүлэхийн тулд бусад бүх инсулины бэлдмэлийг өөрчилдөг бөгөөд төвийг сахисан орчинд ууссан үед суспензийг үүсгэдэг. Тэд фосфатын буфер дэх протаминыг агуулдаг - протамин-цайрын-инсулин ба NPH (саармаг протамин Хагедорн) - NPH-инсулин эсвэл ацетат буфер дэх цайрын янз бүрийн концентраци - ultralente, lente, semilente инсулинууд.

Дунд зэргийн инсулины бэлдмэлүүд нь дундаж молекул жинтэй уураг болох протамин агуулдаг. 4400, аргининаар баялаг бөгөөд солонгын хулдаас гаргаж авдаг. Цогцолбор үүсгэхийн тулд протамин ба инсулины харьцаа 1:10 байх шаардлагатай. Арьсан дор хэрэглэсний дараа протеолитик ферментүүд протаминыг устгаж, инсулиныг шингээх боломжийг олгодог.

NPH инсулин нь түүнтэй холилдсон зохицуулалтын инсулины фармакокинетик шинж чанарыг өөрчилдөггүй. NPH инсулиныг энгийн инсулин агуулсан эмчилгээний холимог дахь завсрын бүрэлдэхүүн хэсэг болгон инсулин лентээс илүүд үздэг.

Фосфатын буферт бүх инсулин нь цайртай талст үүсгэдэг боловч зөвхөн үхрийн инсулины талстууд нь ультралентийн инсулиныг удаан бөгөөд тогтвортой ялгаруулахад хангалттай гидрофобик шинж чанартай байдаг. Гахайн инсулины цайрын талстууд хурдан уусдаг, үр нөлөө нь эрт гарч, үйл ажиллагааны үргэлжлэх хугацаа нь богино байдаг. Тиймээс зөвхөн гахайн махны инсулин агуулсан Ultralente бэлдмэл байдаггүй. Монокомпонент гахайн инсулиныг инсулины суспенз, саармаг инсулин, изофан инсулин, аминокинуридын инсулин гэсэн нэрээр үйлдвэрлэдэг.

2. Инсулин авах

Хүний инсулиныг дөрвөн аргаар үйлдвэрлэж болно.

1) химийн бүрэн синтез;

2) хүний ​​нойр булчирхайгаас гаргаж авах (эдгээр аргууд нь үр ашиггүй байдлаас шалтгаалан хоёуланд нь тохиромжгүй байдаг: эхний аргын хөгжил хангалтгүй, хоёр дахь аргаар масс үйлдвэрлэх түүхий эд байхгүй);

3) треонин бүхий гахайн инсулин дахь аланин амин хүчлийн В-гинжин хэлхээний 30-р байрлалд фермент-химийн орлуулалт ашиглан хагас синтетик аргаар;

4) генийн инженерчлэлийн технологийг ашиглан биосинтетик аргаар. Сүүлийн хоёр арга нь хүний ​​өндөр цэвэршүүлсэн инсулиныг авах боломжтой болгодог.

Одоогийн байдлаар хүний ​​инсулиныг гахайн инсулиныг синтетик-ферментийн аргаар өөрчлөх, генийн инженерчлэл гэсэн хоёр аргаар голчлон үйлдвэрлэдэг.

Инсулин бол рекомбинант ДНХ технологийг ашиглан худалдаанд гаргасан анхны уураг байв. Хүний генийн инженерийн инсулиныг авах хоёр үндсэн арга байдаг.

Эхний тохиолдолд хоёр гинжийг тусад нь (өөр өөр үйлдвэрлэгчийн омог) үйлдвэрлэх, дараа нь молекулыг нугалах (дисульфидын гүүр үүсэх) ба изоформыг салгах ажлыг гүйцэтгэдэг.

Хоёрдугаарт, энэ нь прекурсор (проинсулин) хэлбэрээр, дараа нь трипсин ба карбоксипептидаза В-ийн ферментийн задралаар дааврын идэвхтэй хэлбэрт ордог. Одоогийн байдлаар хамгийн тохиромжтой арга бол дисульфидын гүүрийг зөв хаах замаар инсулиныг прекурсор хэлбэрээр авах явдал юм (гинжийг тусад нь үйлдвэрлэх тохиолдолд денатураци, изоформыг салгах, нөхөн сэргээх дараалсан циклүүд хийгддэг).

Хоёр аргын тусламжтайгаар анхны бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг (A- ба B-гинж эсвэл проинсулин) дангаар нь эсвэл эрлийз уургийн нэг хэсэг болгон авах боломжтой. Эрлийз уургууд нь А ба В-гинж эсвэл проинсулинаас гадна дараахь зүйлийг агуулж болно.

Эрлийз уургийг эсийн эсвэл өсгөвөрлөгч орчны периплазмын орон зайд тээвэрлэх тээвэрлэгч уураг;

Эрлийз уургийн тусгаарлалтыг ихээхэн хөнгөвчлөх ойрын бүрэлдэхүүн хэсэг.

Түүнээс гадна эдгээр хоёр бүрэлдэхүүн хэсэг нь эрлийз уурагт нэгэн зэрэг байж болно. Нэмж дурдахад эрлийз уураг үүсгэх үед мультимеризмын зарчмыг ашиглаж болно (өөрөөр хэлбэл зорилтот полипептидийн хэд хэдэн хуулбар нь эрлийз уурагт байдаг) зорилтот бүтээгдэхүүний гарцыг мэдэгдэхүйц нэмэгдүүлэх боломжтой.

Их Британид E. coli ашиглан хүний ​​​​инсулины хоёр хэлхээг нэгтгэж, дараа нь биологийн идэвхит гормоны молекул болгон нэгтгэсэн. Нэг эст организм рибосом дээрээ инсулины молекулуудыг нэгтгэхийн тулд түүнд шаардлагатай хөтөлбөрөөр хангах, өөрөөр хэлбэл гормоны генийг нэвтрүүлэх шаардлагатай.

Инсулины прекурсорын биосинтезийг програмчлах ген эсвэл инсулины А ба В гинжний биосинтезийг тусад нь програмчлах хоёр генийг химийн аргаар гаргаж авдаг.

Дараагийн алхам бол лабораторид ургасан гэдэсний савханцарын тусгай омог болох E. coli-ийн геномд инсулины урьдал генийг (эсвэл бие даасан гинжин хэлхээний генийг) оруулах явдал юм. Энэ ажлыг генийн инженерчлэл гүйцэтгэдэг.

Плазмидыг E. coli-аас зохих хязгаарлалтын фермент ашиглан тусгаарладаг. синтетик генийг плазмид (E. coli β-галактозидазын функциональ идэвхтэй С-терминалтай клончлох замаар) оруулдаг. Үүний үр дүнд E. coli нь галактозидаза ба инсулинаас бүрдэх уургийн гинжийг нэгтгэх чадварыг олж авдаг. Синтезжүүлсэн полипептидүүд нь ферментээс химийн аргаар салж, дараа нь цэвэршүүлдэг. Бактерийн хувьд нэг нянгийн эсэд 100,000 инсулины молекул нийлэгждэг.

E.coli-ийн үүсгэсэн дааврын бодисын мөн чанар нь нэг эст организмын геномд ямар генийг оруулснаар тодорхойлогддог. Хэрэв инсулины урьдал генийг клончлох юм бол нян нь инсулины урьдал бодисыг нэгтгэж, дараа нь С-пептидийг тусгаарлахын тулд препептидийг хязгаарлах ферментээр эмчилж, биологийн идэвхит инсулин үүсгэдэг.

Хүний цэвэршүүлсэн инсулиныг авахын тулд биомассаас тусгаарлагдсан эрлийз уургийг хими-ферментийн хувиргалт, зохих хроматографийн цэвэршүүлэх (прентал, гель нэвтрүүлэх, анионы солилцоо) хийдэг.

Оросын Шинжлэх Ухааны Академийн Хүрээлэнд генийн инженерчлэгдсэн E. coli омгийг ашиглан рекомбинант инсулин гаргаж авсан. ургасан биомассаас прекурсор буюу препроинсулин агуулсан нийт эсийн уургийн 40% -иар илэрхийлэгддэг эрлийз уураг ялгардаг. Үүнийг in vitro-д инсулин болгон хувиргах нь in vivo-той ижил дарааллаар явагддаг - тэргүүлэх полипептид нь салж, препроинсулин нь исэлдэлтийн сульфитолизын үе шатуудаар инсулин болж хувирч, дараа нь гурван дисульфидын холбоог багасгаж, ферментийн тусгаарлалт хийдэг. С-пептид холбох. Ион солилцоо, гель, HPLC зэрэг хэд хэдэн хроматографийн цэвэршүүлэлтийг хийсний дараа өндөр цэвэршилттэй, байгалийн хүчтэй хүний ​​инсулиныг олж авдаг.

Та метионины үлдэгдэлээр N-төгсгөлд наалдсан шугаман проинсулин ба алтан стафилококкийн уураг А-ийн фрагментээс бүрдсэн эрлийз уургийг илэрхийлдэг плазмид нуклеотидын дараалал бүхий омгийг ашиглаж болно.

Рекомбинант омгийн эсийн ханасан биомассыг тариалах нь эрлийз уургийн нийлэгжилтийг эхлүүлж, тусгаарлах, дараалан хувиргах нь хоолойд инсулин үүсгэдэг.

Өөр нэг арга нь бас боломжтой: хүний ​​проинсулин ба метионины үлдэгдэлээр холбогдсон полихистидиний "сүүл" -ээс бүрдсэн бактерийн экспрессийн системд рекомбинант хайлуулах уураг гаргаж авдаг. Үүнийг ни-агарозын багана дээр хелатын хроматографи ашиглан ялгаж, цианоген бромид шингээж авдаг.

Тусгаарлагдсан уураг нь S-сульфонжуулсан байдаг. Анион солилцооны хроматографи болон RP (урвуу фазын) HPLC (өндөр үзүүлэлттэй шингэн хроматографи) -аар цэвэршүүлсэн проинсулины зураглал, масс спектрометрийн шинжилгээ нь хүний ​​төрөлхийн проинсулины дисульфидын гүүртэй тохирох дисульфидын гүүр байгааг харуулж байна.

Сүүлийн үед генийн инженерчлэлийн аргыг ашиглан рекомбинант инсулин авах журмыг хялбарчлахад ихээхэн анхаарал хандуулж байна. Жишээлбэл, лизин үлдэгдэлээр проинсулины N-төгсгөлд наалдсан интерлейкин 2 удирдагч пептидээс бүрдэх нэгдэх уураг авах боломжтой. Уураг нь үр дүнтэйгээр илэрхийлэгдэж, нэгдмэл биетүүдэд нутагшдаг. Тусгаарлагдсаны дараа уураг нь трипсинээр шингэж, инсулин ба С-пептид үүсгэдэг.

Үүссэн инсулин ба С-пептидийг RP HPLC-ээр цэвэрлэв. Хайлуулах бүтцийг бий болгохдоо тээвэрлэгч уураг ба зорилтот полипептидийн массын харьцаа маш чухал юм. С-пептидүүдийг дараа нь трипсинээр уураг задлахын тулд Sfi I хязгаарлалтын хэсэг ба хоёр аргинины эхэн ба төгсгөлд байрлах хоёр аргинины үлдэгдлийг агуулсан амин хүчлийн зайг ашиглан толгойноос сүүл хүртэл холбодог. Хагарлын бүтээгдэхүүний HPLC нь C-пептидийн хуваагдал нь тоон шинж чанартай болохыг харуулж байгаа бөгөөд энэ нь үйлдвэрлэлийн хэмжээнд зорилтот полипептид үйлдвэрлэхэд мультимерик синтетик генийн аргыг ашиглах боломжийг олгодог.

1. Биотехнологи: Их дээд сургуулиудад зориулсан сурах бичиг / Ed. Н.С. Егорова, В.Д. Самуилова.- М.: Дээд сургууль, 1987, 15-25-р тал.

2. Хүний генийн инженерийн инсулин. Хоёр функциональ зарчмыг ашиглан хроматографийн салалтын үр ашгийг нэмэгдүүлэх. / Романчиков А.Б., Якимов С.А., Клюшниченко В.Е., Арутунян А.М., Вульфсон А.Н. // Био хилийн хими, 1997 - 23, № 2

3. Глик Б., Пастернак Ж. Молекул биотехнологи. Зарчмууд ба хэрэглээ. М.: Мир, 2002.

4. Егоров Н.С., Самуйлов В.Д. Бичил биетний үйлдвэрлэлийн омгийг бий болгох орчин үеийн аргууд // Биотехнологи. Ном 2. М.: Дээд сургууль, 1988. 208 х.

5. Хувиргасан цахиурт трипсин, карбоксипептидаз В-ийг хөдөлгөөнгүй болгох, хүний ​​рекомбинант проинсулиныг инсулин болгон хувиргахад ашиглах. / Кудрявцева Н.Э., Жигис Л.С., Зубов В.П., Вульфсон А.И., Мальцев К.В., Румш Л.Д. // Хими.-эмийн сан. ж., 1995 - 29, No 1 х. 61 - 64.

6. Молекул биологи. Уургийн бүтэц, үүрэг./ Степанов В.М.// Москва, Дээд сургууль, 1996 он.

7. Эмийн биотехнологийн үндэс: Сурах бичиг / Т.П. Прищеп, В.С. Чучалин, К.Л. Зайков, Л.К. Михалева. – Ростов-на-Дону: Финикс; Томск: NTL хэвлэлийн газар, 2006 он.

8. Инсулины хэсгүүдийн нийлэгжилт, тэдгээрийн физик-химийн болон дархлаа судлалын шинж чанарыг судлах. / Панин Л.Е., Тузиков Ф.В., Потеряева О.Н., Максютов А.З., Тузикова Н.А., Сабиров А.Н. // Биорганик хими, 1997 - 23, № 12 хуудас 953 - 960.

Инсулин бол чихрийн шижин өвчтэй олон хүмүүсийн амьдралд хувьсгал хийсэн амь насыг аврах эм юм.

20-р зууны анагаах ухаан, эмийн сангийн бүх түүхэнд зөвхөн ижил ач холбогдолтой нэг бүлгийн эм болох антибиотикийг ялгаж салгаж болно. Тэд инсулин шиг маш хурдан анагаах ухаанд нэвтэрч, олон хүний ​​амийг аврахад тусалсан.

Чихрийн шижинтэй тэмцэх өдрийг Дэлхийн эрүүл мэндийн байгууллагын санаачилгаар 1991 оноос хойш жил бүр Ж.Ж.Маклеодтой хамтран инсулин дааврыг нээсэн Канадын физиологич Ф.Бантингийн төрсөн өдрөөр тэмдэглэдэг. Энэ дааврыг хэрхэн олж авч, яаж хийдэгийг харцгаая.

Инсулины бэлдмэлүүд бие биенээсээ юугаараа ялгаатай вэ?

1. Цэвэршүүлэх зэрэг.
2. Үйлдвэрлэлийн эх үүсвэр нь гахайн мах, үхрийн мах эсвэл хүний ​​инсулин юм.
3. Эмийн уусмалд багтсан нэмэлт бүрэлдэхүүн хэсгүүд нь хадгалалтын бодис, үйл ажиллагааны хугацааг уртасгагч болон бусад.
4. Төвлөрөл.
5. уусмалын рН.
6. Богино болон урт хугацааны эмүүдийг холих боломж.

Инсулин нь нойр булчирхайн тусгай эсүүдээс үүсдэг даавар юм. Энэ нь 51 амин хүчлийг агуулсан хоёр хэлхээтэй уураг юм.

Дэлхий дээр жилд 6 тэрбум нэгж инсулин хэрэглэдэг (1 нэгж нь 42 мкг бодис юм). Инсулины үйлдвэрлэл нь өндөр технологи бөгөөд зөвхөн үйлдвэрлэлийн аргаар явагддаг.

Инсулины эх үүсвэр

Одоогийн байдлаар үйлдвэрлэлийн эх үүсвэрээс хамааран гахайн махны инсулин болон хүний ​​инсулины бэлдмэлийг тусгаарлаж байна.

Гахайн инсулин нь одоо маш өндөр цэвэршилттэй, гипогликемийн сайн нөлөөтэй бөгөөд харшлын урвал бараг байдаггүй.

Хүний инсулины бэлдмэл нь хүний ​​даавартай химийн бүтцэд бүрэн нийцдэг. Тэдгээрийг ихэвчлэн генийн инженерчлэлийн технологийг ашиглан биосинтезээр үйлдвэрлэдэг.

Томоохон үйлдвэрлэлийн компаниуд бүтээгдэхүүнээ чанарын бүх стандартад нийцүүлэн хангах үйлдвэрлэлийн аргыг ашигладаг. Хүний болон гахайн монокомпонент инсулины (өөрөөр хэлбэл өндөр цэвэршүүлсэн) үйл ажиллагааны томоохон ялгаа тогтоогдоогүй бөгөөд дархлааны системтэй холбоотой олон судалгаанаас үзэхэд ялгаа бага байна.

Инсулин үйлдвэрлэхэд ашигладаг туслах бүрэлдэхүүн хэсгүүд

Мансууруулах бодис бүхий лонхонд зөвхөн дааврын инсулин төдийгүй бусад нэгдлүүдийг агуулсан уусмал байдаг. Тэд тус бүр өөрийн гэсэн тодорхой үүрэг гүйцэтгэдэг:

• эмийн нөлөөг уртасгах;
• уусмалыг халдваргүйжүүлэх;
• уусмалын буфер шинж чанар, төвийг сахисан рН (хүчил-суурь тэнцвэр) байлгах.

Инсулины үйл ажиллагааг уртасгах

Урт хугацааны инсулин үүсгэхийн тулд энгийн инсулины уусмалд цайр эсвэл протамин гэсэн хоёр нэгдлүүдийн аль нэгийг нэмнэ. Үүнээс хамааран бүх инсулиныг хоёр бүлэгт хувааж болно.

• протамин инсулин - протафан, инсулин суурь, NPH, humulin N;
• цайрын инсулинууд - инсулин-цайрын суспенз, моно-тард, ленте, гумулин-цайры.

Протамин нь уураг боловч харшил гэх мэт гаж нөлөө маш ховор байдаг.

Төвийг сахисан уусмалын орчинг бүрдүүлэхийн тулд түүнд фосфатын буфер нэмнэ. Фосфат агуулсан инсулиныг инсулин-цайрын суспензтэй (IZS) хослуулахыг хатуу хориглоно гэдгийг санах нь зүйтэй, учир нь цайрын фосфат тунадасжиж, цайрын инсулины нөлөөг хамгийн урьдчилан таамаглах аргагүй байдлаар богиносгодог.

Ариутгалын бүрэлдэхүүн хэсгүүд

Фармакотехнологийн шалгуурын дагуу эмэнд аль хэдийн орсон байх ёстой зарим нэгдлүүд нь халдваргүйжүүлэх нөлөөтэй байдаг. Эдгээрт кресол ба фенол (хоёулаа өвөрмөц үнэртэй байдаг), мөн ямар ч үнэргүй метил парабензоат (метилпарабен) орно.

Эдгээр хадгалалтын аль нэгийг нэвтрүүлэх нь зарим инсулины бэлдмэлийн өвөрмөц үнэрийг үүсгэдэг. Инсулины бэлдмэлд агуулагдах бүх хадгалалтын бодисууд нь ямар ч сөрөг нөлөө үзүүлэхгүй.

Протамин инсулин нь ихэвчлэн кресол эсвэл фенол агуулдаг. Фенолыг ICS-ийн уусмалд нэмж болохгүй, учир нь энэ нь дааврын хэсгүүдийн физик шинж чанарыг өөрчилдөг. Эдгээр эмүүд нь метилпарабен агуулдаг. Уусмал дахь цайрын ионууд нь нянгийн эсрэг нөлөөтэй байдаг.

Хадгалах бодисын тусламжтайгаар бактерийн эсрэг олон үе шаттай энэхүү хамгаалалтын ачаар уусмал бүхий лонхонд зүүг дахин дахин оруулахад нянгийн бохирдлоос үүдэлтэй хүндрэл үүсэхээс сэргийлдэг.

Ийм хамгаалалтын механизм байгаа тул өвчтөн 5-7 хоногийн турш арьсан доорх эмийг ижил тариураар тарих боломжтой (хэрэв тэр цорын ганц тариур хэрэглэдэг бол). Түүгээр ч барахгүй хадгалалтын бодисууд нь тарилгын өмнө арьсыг эмчлэхийн тулд архи хэрэглэхгүй байх боломжийг олгодог, гэхдээ өвчтөн өөрөө нимгэн зүү (инсулин) бүхий тариураар тарьсан тохиолдолд л хийдэг.

Инсулин тариурын тохируулга

Эхний инсулины бэлдмэлүүдэд нэг мл уусмалд зөвхөн нэг нэгж даавар агуулагддаг. Хожим нь концентраци нэмэгдсэн. ОХУ-д хэрэглэдэг шилэн саванд инсулины бэлдмэлийн ихэнх нь 1 мл уусмал тутамд 40 нэгж агуулдаг. Лонхыг ихэвчлэн U-40 эсвэл 40 нэгж/мл гэсэн тэмдгээр тэмдэглэдэг.

Эдгээр нь яг ийм инсулинд зориулагдсан өргөн хэрэглээнд зориулагдсан бөгөөд дараахь зарчмын дагуу тохируулагдсан байдаг: хүн тариураар 0.5 мл уусмал авах үед 20 нэгж, 0.35 мл нь 10 нэгжтэй тэнцэх гэх мэт.

Тариур дээрх тэмдэг бүр нь тодорхой эзэлхүүнтэй тэнцүү бөгөөд өвчтөн энэ эзлэхүүн дэх хэдэн нэгжийг аль хэдийн мэддэг болсон. Тиймээс тариурын шалгалт тохируулга нь U-40 инсулиныг хэрэглэхэд зориулагдсан эмийн хэмжээг тохируулах явдал юм. 0.1 мл-т 4 нэгж инсулин, 0.15 мл эмэнд 6 нэгж, 1 мл уусмалд тохирох 40 нэгж хүртэл байдаг.

Зарим оронд инсулин хэрэглэдэг бөгөөд 1 мл нь 100 нэгж (U-100) агуулдаг. Ийм эмийн хувьд инсулины тусгай тариур үйлдвэрлэдэг бөгөөд эдгээр нь дээр дурдсантай төстэй боловч өөр өөр тохируулгатай байдаг.

Энэ нь яг энэ концентрацийг харгалзан үздэг (энэ нь стандартаас 2.5 дахин их). Энэ тохиолдолд өвчтөний инсулины тун нь бие махбодийн тодорхой хэмжээний инсулины хэрэгцээг хангадаг тул хэвийн хэвээр байна.

Өөрөөр хэлбэл, хэрэв өвчтөн өмнө нь U-40 эм хэрэглэж, өдөрт 40 нэгж даавар тарьдаг байсан бол U-100 инсулин тарихдаа 40 нэгжийг авах ёстой, гэхдээ 2.5 дахин бага хэмжээгээр хэрэглэнэ. Өөрөөр хэлбэл 0.4 мл уусмалд ижил 40 нэгж агуулагдана.

Харамсалтай нь бүх эмч нар, ялангуяа чихрийн шижин өвчтэй хүмүүс энэ талаар мэддэггүй. Зарим өвчтөнүүд U-40 инсулин агуулсан пенфил (тусгай хайрцаг) ашигладаг инсулин тарилга (үзэг тариур) ашиглахад шилжсэнээр эхний хүндрэлүүд эхэлсэн.

Хэрэв та ийм тариурыг U-100 гэсэн шошготой уусмалаар дүүргэх юм бол жишээлбэл, 20 нэгж (өөрөөр хэлбэл 0.5 мл) бол энэ хэмжээ нь 50 нэгж эм агуулна.

Ердийн тариурыг U-100 инсулинаар дүүргэж, нэгжийн тасалдлыг харах бүрт хүн энэ тэмдэгт үзүүлсэн хэмжээнээс 2.5 дахин их тунг авна. Хэрэв эмч ч, өвчтөн ч энэ алдааг цаг тухайд нь анзаараагүй бол практикт ихэвчлэн тохиолддог эмийг тогтмол хэтрүүлэн хэрэглэснээс болж хүнд хэлбэрийн гипогликеми үүсэх магадлал өндөр байдаг.

Нөгөөтэйгүүр, заримдаа U-100 эмэнд тусгайлан тохируулсан инсулины тариур байдаг. Хэрэв ийм тариурыг ердийн U-40 уусмалаар андуурч дүүргэсэн бол тариур дахь инсулины тун нь тариур дээрх харгалзах тэмдгийн ойролцоо бичсэн хэмжээнээс 2.5 дахин бага байх болно.

Үүний үр дүнд цусан дахь глюкозын хэмжээ үл ойлгогдох мэт нэмэгдэж магадгүй юм. Үнэн хэрэгтээ мэдээжийн хэрэг, бүх зүйл нэлээд логик юм - эмийн концентрац бүрийн хувьд та тохирох тариур ашиглах хэрэгтэй.

Швейцарь зэрэг зарим оронд U-100 шошготой инсулины бэлдмэлд чадварлаг шилжих төлөвлөгөөг сайтар бодож боловсруулсан байдаг. Гэхдээ энэ нь сонирхогч бүх талуудтай нягт холбоо тогтоохыг шаарддаг: олон мэргэжлийн эмч, өвчтөн, аль ч хэлтсийн сувилагч, эм зүйч, үйлдвэрлэгч, эрх баригчид.

Манай улсад бүх өвчтөнүүдийг зөвхөн U-100 инсулин хэрэглэхэд шилжүүлэх нь маш хэцүү байдаг, учир нь энэ нь тунг тодорхойлоход алдаа гарахад хүргэдэг.

Богино болон урт хугацааны инсулиныг хослуулан хэрэглэх

Орчин үеийн анагаах ухаанд чихрийн шижин, ялангуяа 1-р хэлбэрийг ихэвчлэн богино болон урт хугацааны хоёр төрлийн инсулиныг хослуулан эмчилдэг.

Арьсыг давхар цоолохгүйн тулд өөр өөр хугацаатай эмийг нэг тариурт нэгтгэж, нэгэн зэрэг хэрэглэвэл өвчтөнд илүү тохиромжтой байх болно.

Олон эмч нар янз бүрийн инсулиныг холих боломжийг юу тодорхойлдогийг мэддэггүй. Энэ нь урт ба богино хугацааны инсулинуудын химийн болон галенийн (найрлагаар тодорхойлогддог) нийцэлд суурилдаг.

Хоёр төрлийн эмийг холих үед богино хугацааны инсулины үйл ажиллагааны хурдацтай үйл ажиллагаа нь удаан үргэлжлэхгүй эсвэл алга болох нь маш чухал юм.

Богино үйлчилдэг эмийг протамин инсулинтай нэг тарилгад хавсаргаж болох нь батлагдсан бөгөөд уусдаг инсулин нь протаминтай холбогддоггүй тул богино хугацааны инсулины эхлэлийг хойшлуулдаггүй.

Энэ тохиолдолд эм үйлдвэрлэгч нь хамаагүй. Жишээлбэл, энэ нь humulin N эсвэл protaphan-тай хослуулж болно. Үүнээс гадна эдгээр эмийн хольцыг хадгалах боломжтой.

Цайр-инсулины бэлдмэлийн тухайд инсулин-цайрын суспенз (талст) нь цайрын илүүдэл ионуудтай холбогдож, заримдаа хэсэгчлэн урт хугацааны инсулин болж хувирдаг тул богино хугацааны инсулинтай хослуулах боломжгүй гэдгийг эрт дээр үеэс тогтоосон.

Зарим өвчтөнүүд эхлээд богино хугацаанд үйлчилдэг эмийг тарьж, дараа нь зүүг арьсан доороос авахгүйгээр чиглэлийг нь бага зэрэг өөрчилж, цайрын инсулинаар дамжуулдаг.

Энэхүү эмчилгээний аргын талаар нэлээд олон шинжлэх ухааны судалгаа хийгдсэн тул зарим тохиолдолд энэ тарилгын аргын тусламжтайгаар арьсан дор цайр-инсулин, богино хугацааны эмийн цогцолбор үүсч болохыг үгүйсгэхгүй. Энэ нь сүүлийнх нь шингээлт муудахад хүргэдэг.

Тиймээс богино хугацааны инсулиныг цайрын инсулинаас тусад нь хийх, бие биенээсээ 1 см-ээс багагүй зайд байрлах арьсны хэсэгт хоёр тусдаа тарилга хийх нь дээр. стандарт тун.

Хосолсон инсулинууд

Одоо эмийн үйлдвэр нь протамин инсулинтай хамт богино хугацааны инсулин агуулсан хосолсон эмийг тодорхой хувиар үйлдвэрлэдэг. Ийм эмэнд дараахь зүйлс орно.

• холимог,
• актрафан,
• insuman com.

Хамгийн үр дүнтэй хослолууд нь богино ба урт хугацааны инсулины харьцаа 30:70 эсвэл 25:75 байдаг. Энэ харьцаа нь тодорхой эм тус бүрийн хэрэглээний зааварт үргэлж заадаг.

Ийм эм нь байнгын хоолны дэглэм барьж, биеийн тамирын дасгал хийдэг хүмүүст хамгийн тохиромжтой байдаг. Жишээлбэл, 2-р хэлбэрийн чихрийн шижинтэй өндөр настай өвчтөнүүд ихэвчлэн хэрэглэдэг.

Богино үйлчилдэг инсулины тунг байнга өөрчлөх шаардлагатай үед хосолсон инсулинууд нь "уян хатан" инсулины эмчилгээнд тохиромжгүй байдаг.

Жишээлбэл, хоол хүнс дэх нүүрс усны хэмжээг өөрчлөх, биеийн хөдөлгөөнийг багасгах, нэмэгдүүлэх гэх мэт үүнийг хийх хэрэгтэй. Энэ тохиолдолд суурь инсулины тун (урт хугацааны) бараг өөрчлөгдөөгүй хэвээр байна.

ДЭМБ (Дэлхийн Эрүүл Мэндийн Байгууллагын) мэдээлснээр одоогоор дэлхий дээр чихрийн шижин өвчнөөр шаналж буй 110 сая орчим хүн байна. Мөн энэ тоо ойрын 25 жилд хоёр дахин өсөх магадлалтай. Чихрийн шижин нь хоол хүнсэнд агуулагдах нүүрс усыг хэвийн хэмжээнд хэрэглэхэд шаардлагатай инсулин дааврыг үүсгэдэг нойр булчирхайн үйл ажиллагааны доголдлоос үүсдэг аймшигт өвчин юм. Өвчний эхний үе шатанд урьдчилан сэргийлэх арга хэмжээ авах, цусан дахь сахарын хэмжээг тогтмол хянах, чихэрлэг зүйл бага хэрэглэхэд хангалттай. Гэсэн хэдий ч инсулины эмчилгээг 10 сая өвчтөнд зааж өгдөг; тэд энэ дааврын эмийг цусанд тарьдаг. Өнгөрсөн зууны 20-аад оноос хойш гахай, тугалын нойр булчирхайгаас тусгаарлагдсан инсулиныг эдгээр зорилгоор ашиглаж эхэлсэн. Амьтны инсулин нь хүний ​​инсулинтэй төстэй бөгөөд ялгаа нь гахайн инсулины молекул дахь хүний ​​инсулинээс ялгаатай нь гинжин хэлхээний аль нэгэнд треонин амин хүчил аланинаар солигддог. Эдгээр бага зэргийн ялгаа нь бөөрний үйл ажиллагаа, харааны эмгэг, өвчтөнд харшил үүсгэдэг ноцтой асуудал үүсгэдэг гэж үздэг). Нэмж дурдахад, цэвэршүүлэх түвшин өндөр байгаа ч амьтнаас хүнд вирус дамжих магадлалыг үгүйсгэх аргагүй юм. Эцэст нь хэлэхэд, чихрийн шижин өвчтэй хүмүүсийн тоо маш хурдан нэмэгдэж байгаа тул хэрэгцээтэй бүх хүмүүсийг амьтны инсулинаар хангах боломжгүй болсон. Мөн энэ бол маш үнэтэй эм юм.

Инсулиныг анх 1921 онд Ф.Бантинг, С.Бест нар үхрийн нойр булчирхайгаас ялгаж авчээ. Энэ нь хоёр дисульфидын бондоор холбогдсон хоёр полипептидийн гинжээс бүрдэнэ. А полипептидийн гинжин хэлхээнд 21 амин хүчлийн үлдэгдэл, В гинжинд 30 амин хүчлийн үлдэгдэл агуулагддаг ба инсулины молекул жин 5.7 кДа байна. Хүний инсулины амин хүчлийн дарааллыг доор харуулав.

Гли-Иле-Вал-Глу-Гли-Цис-Тре-Сэр-Иле-Цис-С-Лэй-Тир-Гли-Лэй-Гли-Лей-Глу-Асн-

Фен-Вал-Асн-Гли-Гис-Лэй-Цис-Глу-Сэр-Гис-Лэй-Вал-Глу-Ала-Лэй-Тир-Лэй-Вал-Цис-Глу-Глу-

Фен-Вал-Асн-Гли-Гис-Гис-Лэй-Цис-Глу-Сэр-Гис-Лей-Вал-Глу-Ала-Лей-Тир-Лэй-Вал-Цис-Глу-Глу

Trp-Lis-Pro-Trp-Tyr-Fen-Fen-Glu-Ark

Инсулины бүтэц нь нэлээд консерватив юм. Хүний инсулин болон олон амьтдын амин хүчлийн дараалал нь зөвхөн 1-2 амин хүчлээр ялгаатай байдаг. Загасны хувьд амьтадтай харьцуулахад В-гинж нь илүү том бөгөөд 32 амин хүчлийн үлдэгдэл агуулдаг.

Түүний өртөг маш өндөр байсан. 100 г талст инсулин авахын тулд 800-1000 кг нойр булчирхай, үнээний нэг булчирхай 200-250 грамм жинтэй байдаг. Энэ нь инсулиныг үнэтэй болгож, олон төрлийн чихрийн шижинтэй хүмүүст хүртээмжгүй болгосон.

70-аад оны эхээр төрсөн генийн инженерчлэл өнөөдөр асар их амжилтад хүрсэн. Генийн инженерчлэлийн техник нь бактери, мөөгөнцөр, хөхтөн амьтдын эсийг аливаа уураг их хэмжээгээр үйлдвэрлэх "үйлдвэр" болгон хувиргадаг. Энэ нь уургийн бүтэц, үйл ажиллагааг нарийвчлан шинжлэх, тэдгээрийг эм болгон ашиглах боломжийг олгодог. Одоогийн байдлаар гэдэсний савханцар (E. coli) нь инсулин, соматотропин зэрэг чухал дааврын нийлүүлэгч болсон.

1978 онд Genentech-ийн судлаачид анх удаа гэдэсний савханцарын тусгайлан боловсруулсан омог инсулин үйлдвэрлэжээ. Инсулин нь 20 ба 30 амин хүчлийн урттай хоёр полипептидийн гинжээс бүрддэг А ба В. Тэдгээрийг дисульфидын холбоогоор холбосноор уугуул давхар гинжин инсулин үүсдэг. Энэ нь гэдэсний савханцарын уураг, эндотоксин болон бусад хольц агуулаагүй, амьтны инсулин шиг гаж нөлөө үүсгэдэггүй, биологийн идэвхиээрээ түүнээс ялгарах зүйлгүй болох нь батлагдсан. Дараа нь E. coli эсүүдэд проинсулин нийлэгжсэн бөгөөд үүний тулд урвуу транскриптаза ашиглан РНХ загвар дээр ДНХ-ийн хуулбарыг нэгтгэсэн. Үүссэн проинсулиныг цэвэршүүлсний дараа түүнийг уугуул инсулин болгон хувааж, гормоныг гаргаж авах, тусгаарлах үе шатыг багасгасан. 1000 литр өсгөвөрийн шингэнээс 200 грамм хүртэл даавар авах боломжтой бөгөөд энэ нь гахай, үхрийн нойр булчирхайн 1600 кг-аас ялгардаг инсулины хэмжээтэй тэнцэнэ.

Амьтан ба хүмүүст инсулиныг Ларгехан арлуудын β-эсүүдэд нийлэгжүүлдэг. Хүний биед энэ уургийг кодлодог генүүд нь 11-р хромосомын богино гарт байрладаг. Боловсронгуй инсулины мРНХ нь 330 нуклеотидээс бүрддэг бөгөөд энэ нь 110 амин хүчлийн үлдэгдэлтэй тохирч байна. Энэ нь инсулины прекурсор - препроинсулин агуулсан тэдгээрийн хэмжээ юм. Энэ нь нэг полипептидийн гинжээс бүрдэх ба N төгсгөлд дохионы пептид (24 амин хүчил), А ба В гинжний хооронд 35 амин хүчлийн үлдэгдэл агуулсан С-пептид байдаг.

Инсулины боловсорч гүйцэх процесс нь эндоплазмын торлог бүрхэвчийн цистернүүдээс эхэлдэг бөгөөд дохионы пептид нь сигналаза ферментийн нөлөөн дор N төгсгөлөөс тасардаг. Дараа нь Гольджи аппаратад эндопептидазын нөлөөн дор С-пептид нь хасагдаж, боловсорч гүйцсэн инсулин үүсдэг. Голжийн аппаратын транс талд шинээр нийлэгжсэн даавар нь цайртай нийлж супрамолекулын бүтцийг (три-, тетра-, пента- ба гексамерууд) үүсгэдэг бөгөөд дараа нь шүүрлийн мөхлөгт шилждэг.

Сүүлийнх нь Голги аппаратаас салж, цитоплазмын мембран руу шилжиж, түүнтэй холбогдож, инсулин нь цусны урсгал руу ордог. Гормоны шүүрлийн хурдыг цусан дахь глюкоз ба Ca 2+ ионуудын агууламжаар тодорхойлно. Адреналин нь инсулины ялгаралтыг дарангуйлдаг бөгөөд TSH, ACTH зэрэг гормонууд нь эсрэгээр түүний шүүрлийг дэмждэг. Цусан дахь инсулин нь хоёр хэлбэрээр байдаг: чөлөөт ба уурагтай холбогддог, голчлон трансферрин ба α 2 - глобулинтай. Инсулины хагас задралын хугацаа нь ойролцоогоор таван минут бөгөөд цусанд ялзрал эхэлдэг, учир нь Цусны улаан эсүүд нь инсулины рецептор, нэлээд идэвхтэй инсулин задлах системийг агуулдаг. Эритроцит инсулиназа нь Ca-аас хамааралтай тиол протеиназа бөгөөд инсулины хоёр полипептидийн гинжин хэлхээний дисульфидын холбоог тасалдаг глутатион-инсулин-иран гидрогеназатай хамт ажилладаг.

Инсулины хуваагдал, задрал нь элэг, бөөр, ихэст голчлон тохиолддог.

Инсулины хэсгүүд нь биологийн идэвхжилтэй бөгөөд олон тооны бодисын солилцооны үйл явцад оролцдог. Инсулины үндсэн үүргүүдийн нэг бол глюкоз, амин хүчил, ион болон бусад метаболитуудыг элэг, бөөр, бусад эрхтнүүдийн өөхний эдэд шилжүүлэх зохицуулалт юм. Энэ дааврын үйл ажиллагааны механизм нь бусад пептидийн гормонуудаас ялгаатай бөгөөд бодисын солилцооны үйл явцыг зохицуулахад онцгой байдаг. Инсулины рецептор нь хоёр α- ба хоёр β-дэд нэгжээс бүрдэх тетрамер бөгөөд тэдгээрийн нэг нь тироксиназын идэвхжилтэй байдаг. Инсулин нь цитоплазмын мембраны гадаргуу дээр байрлах α-дэд нэгжүүдтэй харьцахдаа гормон рецепторын цогцолбор үүсгэдэг. Тетрамер дахь конформацийн өөрчлөлт нь тирозин киназын идэвхжилтэй рецепторын трансмембран β-дэд нэгжийг идэвхжүүлэхэд хүргэдэг. Идэвхтэй тирозин киназ нь мембраны уургийг фосфоржуулах чадвартай.Мембран суваг үүсдэг бөгөөд үүгээр дамжуулан глюкоз болон бусад метаболитууд эсэд нэвтэрдэг. Чөлөөт инсулин нь эд эсийн инсулиназын нөлөөн дор долоон фракцид хуваагддаг бөгөөд тэдгээрийн тав нь биологийн идэвхжилтэй байдаг.

Нэмж дурдахад инсулин нь хэд хэдэн биосинтетик процессыг өдөөдөг: нуклеотид, нуклейн хүчил, гликолизийн фермент ба пентоз фосфатын мөчлөг, гликогенийн нийлэгжилт. Өөх тосны эдэд инсулин нь ацетил Ко А болон өөх тосны хүчлүүдийн үүсэхийг идэвхжүүлдэг. Энэ нь холестерол, глицерин, глицератын киназын нийлэгжилтийг өдөөгч бодисуудын нэг юм.

Инсулины генийн бүтцэд гарсан мутаци, транскрипцийн дараах болон орчуулгын дараах боловсруулалтын механизмын эвдрэл нь инсулины согогтой молекул үүсэхэд хүргэдэг бөгөөд үүний үр дүнд энэ даавараар зохицуулагддаг бодисын солилцооны үйл явц тасалддаг. Үүний үр дүнд ноцтой өвчин үүсдэг - чихрийн шижин.

Хиймэл инсулин үйлдвэрлэх технологийг хөгжүүлэх нь генетикчдийн хувьд үнэхээр ялалт юм. Эхлээд тусгай аргуудыг ашиглан энэ дааврын молекулын бүтэц, түүний доторх амин хүчлүүдийн найрлага, дарааллыг тодорхойлсон. 1963 онд инсулины молекулыг биохимийн аргаар нийлэгжүүлсэн. Гэсэн хэдий ч 170 химийн урвалыг багтаасан ийм өндөр өртөгтэй, нарийн төвөгтэй синтезийг үйлдвэрлэлийн хэмжээнд хийхэд хэцүү байсан.

Тиймээс цаашдын судалгаанд генийн инженерчлэлийн арсеналыг бүхэлд нь ашигласан бичил биетний эсэд гормоны биологийн нийлэгжилтийн технологийг хөгжүүлэхэд онцгой анхаарал хандуулсан. Эрдэмтэд инсулины молекул дахь амин хүчлүүдийн дарааллыг мэдэхийн тулд амин хүчлүүдийн хүссэн дарааллыг олж авахын тулд энэ уургийг кодлодог генийн нуклеотидын дараалал ямар байх ёстойг тооцоолсон. Тэд тодорхой дарааллын дагуу бие даасан нуклеотидуудаас ДНХ молекулыг "угсарч", прокариот организмд генийн илэрхийлэлд шаардлагатай зохицуулалтын элементүүдийг "нэмж", энэ бүтцийг микробын генетик материалд нэгтгэсэн. Үүний үр дүнд нян нь инсулины молекулын хоёр гинжийг үүсгэж чадсан бөгөөд дараа нь химийн урвалыг ашиглан инсулины бүрэн молекулыг гаргаж авах боломжтой болсон.

Эцэст нь эрдэмтэд E. coli эсүүдэд проинсулины молекулын биосинтезийг төдийгүй түүний бие даасан гинжийг хийж чаджээ. Биосинтезийн дараа проинсулины молекул зохих ёсоор хувирах чадвартай (А ба В гинжин хэлхээний хооронд дисульфидын холбоо үүсдэг), инсулины молекул болж хувирдаг. Гормоныг гаргаж авах, ялгаруулах янз бүрийн үе шатууд хамгийн бага хэмжээнд хүртэл буурдаг тул энэ технологи нь ихээхэн давуу талтай. Энэ технологийг хөгжүүлэх явцад проинсулины мессенжер РНХ тусгаарлагдсан. Үүнийг загвар болгон ашигласнаар байгалийн инсулины генийн бараг яг хуулбар болох урвуу транскриптаза ферментийг ашиглан нэмэлт ДНХ молекулыг нэгтгэсэн. Шаардлагатай зохицуулалтын элементүүдийг генд оёж, бүтцийг E. coli-ийн генетикийн материалд шилжүүлсний дараа

Микробиологийн үйлдвэрт инсулиныг хязгааргүй хэмжээгээр үйлдвэрлэх боломжтой болсон. Туршилтууд нь хүний ​​​​байгалийн инсулинтай бараг бүрэн ижил болохыг харуулсан. Энэ нь амьтны инсулинаас хамаагүй хямд бөгөөд хүндрэл үүсгэдэггүй.

Соматотропин бол гипофиз булчирхайгаас ялгардаг хүний ​​өсөлтийн даавар юм. Энэ дааврын дутагдал нь гипофиз булчирхайн одой үүсэхэд хүргэдэг. Хэрэв соматотропиныг биеийн жингийн 1 кг тутамд 10 мг тунгаар долоо хоногт 3 удаа уувал түүний дутагдалд орсон хүүхэд жилд 6 см өсөх боломжтой. Өмнө нь үүнийг цогцосны материалаас, нэг цогцосноос авсан: 4 - 6. эцсийн эмийн бүтээгдэхүүний хувьд соматотропин мг. Тиймээс гормоны боломжит хэмжээ хязгаарлагдмал байсан бөгөөд үүнээс гадна энэ аргаар олж авсан даавар нь нэг төрлийн бус бөгөөд удаан ургадаг вирус агуулсан байж болно. 1980 онд "Genentec" компани эдгээр сул талуудаас ангид байсан бактерийг ашиглан соматотропин үйлдвэрлэх технологийг боловсруулсан. 1982 онд Францын Пастерийн институтэд гэдэсний савханцар болон амьтны эсийн өсгөвөрт хүний ​​өсөлтийн даавар гаргаж авсан бөгөөд 1984 онд ЗХУ-д инсулиныг үйлдвэрийн аргаар үйлдвэрлэж эхэлсэн. Интерферон үйлдвэрлэхэд E. coli, S. cerevisae (мөөгөнцөр), фибробласт эсвэл өөрчлөгдсөн лейкоцитын өсгөвөр хоёуланг нь ашигладаг. Аюулгүй, хямд вакциныг мөн ижил төстэй аргуудыг ашиглан олж авдаг.

Рекомбинант ДНХ-ийн технологи нь эд эс дэх генийн илэрхийлэл, хромосом дахь генийн байршлыг судлах, холбогдох функц бүхий генийг (жишээлбэл, хүн, тахиа) тодорхойлоход ашигладаг өндөр өвөрмөц ДНХ-ийн датчик үйлдвэрлэхэд суурилдаг. ДНХ-ийн датчикийг мөн янз бүрийн өвчний оношлогоонд ашигладаг.

Рекомбинант ДНХ технологи нь урвуу генетик гэж нэрлэгддэг уламжлалт бус уураг-генийн хандлагыг бий болгосон. Энэ аргын хувьд эсээс уураг тусгаарлаж, уг уургийн генийг хувилж, өөрчилснөөр уургийн өөрчлөгдсөн хэлбэрийг кодлох мутант генийг бий болгодог. Үүссэн генийг эсэд оруулна. Хэрэв энэ нь илэрхийлэгдэх юм бол түүнийг тээж буй эс болон түүний үр удам нь өөрчлөгдсөн уургийг нэгтгэх болно. Ингэж байж гажигтай генийг засч, удамшлын өвчнийг эмчлэх боломжтой.

Хэрэв эрлийз ДНХ-ийг бордсон өндөгөнд оруулбал мутант генийг илэрхийлж, үр удамд нь дамжуулдаг трансген организмууд үүсч болно. Амьтны генетикийн өөрчлөлт нь бие даасан ген ба тэдгээрийн уургийн бүтээгдэхүүний бусад генийн үйл ажиллагааг зохицуулах, янз бүрийн эмгэг процессуудад гүйцэтгэх үүргийг тодорхойлох боломжийг олгодог. Генийн инженерчлэлийн тусламжтайгаар вируст өвчинд тэсвэртэй амьтдын үүлдэр, мөн хүнд тустай шинж чанартай малын үүлдэр бий болсон. Тухайлбал, үхрийн соматотропин генийг агуулсан рекомбинант ДНХ-ийг туулайн зиготад бичил тарилга хийснээр энэ дааврын хэт үйлдвэрлэл бүхий трансген амьтан авах боломжтой болсон. Үр дүнд нь амьтад акромегали илэрсэн байна.

Одоо ойрын хэдэн арван жилд хэрэгжих бүх боломжуудыг урьдчилан таамаглахад хэцүү байна.

Лекц 5. Биологийн түүхий эдийн нэгдсэн боловсруулалт

Биологийн түүхий эдийг нэгтгэсэн боловсруулалт гэдэг нь янз бүрийн шинж чанартай бүтээгдэхүүнийг нэг эх үүсвэрээс олж авахад чиглэсэн технологийн процесс (технологи) гэж ойлгодог. Ийм эх үүсвэр нь үйлдвэрлэлийн бичил биетэн, замаг, ургамал, амьтны эс, хөдөө аж ахуйн хог хаягдлын биомасс байж болно.

Үүний зэрэгцээ, түүхий эдийг цогцоор нь боловсруулах бүх бүтээгдэхүүний өртөг нь байгаль орчныг хамгаалах арга хэмжээний зардлыг харгалзан үйлдвэрлэлд олж авсан арилжааны бүтээгдэхүүний төрөл бүрийн зардлын нийлбэрээс бага байх нь чухал юм. Энэ нь уураг, нүүрс ус, липид, нуклеотидын шинж чанартай байгалийн биополимер агуулсан биологийн түүхий эдийг боловсруулахад онцгой ач холбогдолтой юм. Тэдгээрийг их хэмжээгээр агуулсан эсүүд нь нарийн төвөгтэй боловсруулалтанд сонирхолтой байдаг, учир нь тэдгээрээс үнэ цэнэтэй бүтээгдэхүүнийг, ялангуяа хоол хүнс, эмнэлгийн зориулалтаар тусгаарлах боломжийг олгодог.

Байгалийн биополимеруудын физик-химийн шинж чанаруудын ялгаа нь тэдгээрийг тусгаарлах, цэвэрлэх технологийн аргыг сонгохоос урьдчилан тодорхойлдог. Жишээлбэл, микробиологийн түүхий эдийг нарийн төвөгтэй боловсруулах гүн өөр байж болно. Үүнд ашиглагдаж буй технологи нь уян хатан, бүтээгдэхүүний хэмжээ нь зах зээлийн эрэлт хэрэгцээнд нийцсэн байх ёстой. Липидийн бүтээгдэхүүнийг олж авахын тулд бичил биетний массыг боловсруулахдаа бактери, мөөгөнцөр, бичил харуурын мөөгөнцөр, замаг хэрэглэдэг. Полинуклеотид ба уургийн бүтээгдэхүүнийг бактери, мөөгөнцрийн биомассаас гаргаж авдаг.

Бүтээгдэхүүний биотехнологийн үйлдвэрлэлийн үндэс нь био бүтээгдэхүүн, өсгөвөрийн шингэний найрлага, шинж чанарыг тодорхойлдог тул исгэх үе шаттай холбоотой тоног төхөөрөмж, ялангуяа тоног төхөөрөмж юм. Нэмж дурдахад ихэнх тохиолдолд биотехнологийн үйлдвэрлэлийн эдийн засгийн үндсэн үзүүлэлтүүд болон үүссэн био бүтээгдэхүүний өрсөлдөх чадварыг исгэх үе шатанд тавьдаг.

Исгэлтийг эрчимжүүлэх биотехнологийн янз бүрийн аргууд байдаг: илүү идэвхтэй үйлдвэрлэгч омог ашиглах, техник хангамжийг сайжруулах, тэжээллэг орчны найрлага, тариалалтын нөхцлийг оновчтой болгох, биостимулятор, эмульгатор гэх мэт. Эдгээр нь бүгд биотехнологийн процессын хамгийн их бүтээмжийг хангах, эцсийн бүтээгдэхүүний гарцыг нэмэгдүүлэх чадвартай.

Үүний зэрэгцээ, тоног төхөөрөмж нь исгэх үйл явцын шинж чанар, эцсийн технологийн үзүүлэлтүүдэд хамгийн чухал нөлөө үзүүлдэг. Одоогийн байдлаар биохимийн үйлдвэрлэлд ашиглагдаж буй исгэх аппаратуудын олон янз байдлыг харгалзан үзэхэд бүх реакторуудад тодорхой физик процессууд (гидродинамик, дулааны болон массын дамжуулалт) явагддаг бөгөөд тэдгээрийн тусламжтайгаар бодисын биохимийн хувиргалт хийх оновчтой нөхцлийг бүрдүүлдэг. биохимийн урвал).

Эдгээр физик процессуудыг хэрэгжүүлэхийн тулд биохимийн реактор нь стандарт бүтцийн элементүүдээр тоноглогдсон бөгөөд эдгээр нь физик процессыг өөрсдөө явуулахад химийн аппаратад өргөн хэрэглэгддэг (хутгагч, контакт төхөөрөмж, дулаан солилцогч, тараагч гэх мэт). Аливаа загвартай исгэх нь эсийг тариалах үндсэн шаардлагыг хангасан байх ёстой: эс тус бүрийг шим тэжээлээр хангах, бодисын солилцооны бүтээгдэхүүнийг зайлуулах, үйл ажиллагааны оновчтой параметрүүдийг хадгалах, шаардлагатай агааржуулалт, холих, өндөр түвшинд байлгах. автоматжуулалт гэх мэт.

Биотехнологи дахь биохимийн ач холбогдол

Үндсэн биохими нь генетик, физиологи, дархлаа судлал, микробиологи гэх мэт олон биологийн шинжлэх ухааны үндэс суурь болдог. Сүүлийн жилүүдэд эсийн болон генийн инженерчлэлийн дэвшил биохимийг амьтан судлал, ургамал судлалтай ихээхэн ойртуулсан. Биохими нь фармакологи, эм зүй зэрэг шинжлэх ухаанд чухал ач холбогдолтой юм. Биологийн хими нь эсийн болон организмын түвшинд янз бүрийн бүтцийг судалдаг. Амьдралын үндэс нь бодисын солилцоог хангадаг химийн урвалын цогц юм. Тиймээс биохимийг бүх биологийн шинжлэх ухааны үндсэн хэл гэж үзэж болно. Одоогийн байдлаар биологийн бүтэц, бодисын солилцооны үйл явц хоёулаа үр дүнтэй аргуудын ачаар нэлээд сайн судлагдсан. Сүүлийн жилүүдэд биохимийн олон салбар маш эрчимтэй хөгжиж, бие даасан шинжлэх ухааны чиглэл, салбар болж өргөжсөн. Юуны өмнө бид биотехнологи, генийн инженерчлэл, биохимийн генетик, хүрээлэн буй орчны биохими, квант, сансрын биохими гэх мэтийг тэмдэглэж болно. Эмгэг судлалын үйл явцын мөн чанар, эмийн бодисын үйл ажиллагааны молекулын механизмыг ойлгоход биохимийн үүрэг их байдаг.

Бүх амьд организмууд нь эсүүд болон тэдгээрийн бодисын солилцооны бүтээгдэхүүнээс бүрддэг. Үүнийг 1838 онд М.Шлейден, Т.Шванн нар нотолж, ургамал, амьтны организм нь тодорхой дарааллаар байрласан эсүүдээс тогтдог гэж үздэг. 20 жилийн дараа Р.Вирхов эсийн онолын үндсийг томъёолж, бүх амьд эсүүд өмнөх амьд эсүүдээс үүсдэг гэдгийг онцолсон. Улмаар танин мэдэхүйн арга барил сайжрахын хэрээр эсийн онол хөгжиж, нэмэгджээ. Эс бүр нь шинж чанараасаа хамааран хэд хэдэн онцлог шинж чанартай тусдаа функциональ нэгж юм. Бичил биетүүдийг бие даасан эсүүд эсвэл тэдгээрийн колониудыг төлөөлдөг бөгөөд амьтан эсвэл дээд ургамал гэх мэт олон эст организмууд хоорондоо холбогдсон олон тэрбум эсээс бүрддэг. Эс нь жинхэнэ үйлдвэр шиг олон янзын, уялдаа холбоотой химийн процесс явагддаг нэг төрлийн үйлдвэр бөгөөд эс нь хяналтын төвтэй, тодорхой урвалыг хянах хэсэг, зохицуулах механизмтай байдаг. Мөн эс нь түүхий эдийг боловсруулж, эцсийн бүтээгдэхүүн болгон, эсээс гадагш хаядаг хог хаягдлыг хүлээн авдаг.

Эсүүд амин чухал үйл ажиллагаанд шаардлагатай бодисуудыг байнга нэгтгэдэг. Эдгээр бодисыг үйлдвэрлэл, анагаах ухаанд улам бүр ашиглаж байна. Тэдгээрийн зарим нь өвөрмөц бөгөөд химийн синтезээр олж авах боломжгүй юм.

Инсулин бол бие махбодид чухал үүрэг гүйцэтгэдэг нойр булчирхайн даавар юм. Энэ бодис нь глюкозыг хангалттай шингээхэд тусалдаг бөгөөд энэ нь эргээд эрчим хүчний гол эх үүсвэр бөгөөд тархины эдийг тэжээдэг.

Эрт орой хэзээ нэгэн цагт гормоныг тарьж хэрэглэхээс өөр аргагүйд хүрсэн чихрийн шижин өвчтэй хүмүүс инсулиныг юунаас гаргаж авдаг, нэг эм нөгөөгөөсөө юугаараа ялгаатай, дааврын хиймэл аналог нь хүний ​​сайн сайхан байдал, эрхтэн, тогтолцооны үйл ажиллагаанд хэрхэн нөлөөлдөг талаар боддог.

Төрөл бүрийн инсулины ялгаа

Инсулин бол амин чухал эм юм. Чихрийн шижин өвчтэй хүмүүс энэ эмгүйгээр хийж чадахгүй. Чихрийн шижин өвчний эмийн фармакологийн хүрээ харьцангуй өргөн байдаг.

Мансууруулах бодисууд нь бие биенээсээ олон талаараа ялгаатай байдаг.

Жил бүр дэлхийн тэргүүлэх эмийн компаниуд асар их хэмжээний "хиймэл" гормон үйлдвэрлэдэг. Орос дахь инсулин үйлдвэрлэгчид энэ салбарыг хөгжүүлэхэд хувь нэмрээ оруулсан.

Дэлхий даяар чихрийн шижин өвчтэй хүмүүс жил бүр 6 тэрбум гаруй нэгж инсулин хэрэглэдэг. Сөрөг хандлага, чихрийн шижинтэй өвчтөнүүдийн тоо хурдацтай нэмэгдэж байгааг харгалзан инсулины хэрэгцээ улам л нэмэгдэх болно.

Гормоныг олж авах эх үүсвэрүүд

Чихрийн шижин өвчний инсулиныг юунаас хийдэгийг хүн бүр мэддэггүй, гэхдээ энэ хамгийн үнэ цэнэтэй эмийн гарал үүсэл нь үнэхээр сонирхолтой юм.

Орчин үеийн инсулин үйлдвэрлэх технологи нь хоёр эх үүсвэрийг ашигладаг.

• Амьтад. Уг эмийг үхэр (бага түгээмэл), түүнчлэн гахайн нойр булчирхайг эмчлэх замаар олж авдаг. Үхрийн инсулин нь хүний ​​хувьд биологийн бүтэц, гарал үүслийн хувьд гадны гурван "нэмэлт" амин хүчлийг агуулдаг. Энэ нь байнгын харшлын урвалыг хөгжүүлэхэд хүргэдэг. Гахайн инсулин нь хүний ​​гормоноос зөвхөн нэг амин хүчлээр ялгагдана, энэ нь илүү аюулгүй болгодог. Инсулины үйлдвэрлэл, биологийн бүтээгдэхүүнийг хэрхэн сайтар цэвэршүүлэх зэргээс шалтгаалан тухайн эмийг хүний ​​биед хүлээн авах түвшин хамаарна;
• Хүний аналоги. Энэ ангиллын бүтээгдэхүүнийг хамгийн боловсронгуй технологи ашиглан үйлдвэрлэдэг. Эмийн тэргүүлэгч компаниуд эмийн зориулалтаар бактери дахь хүний ​​​​инсулины үйлдвэрлэлийг бий болгосон. Хагас синтетик дааврын бүтээгдэхүүнийг олж авахад ферментийн хувиргах аргыг өргөн ашигладаг. Өөр нэг технологи нь ДНХ-ийн рекомбинант инсулины өвөрмөц найрлагатай генийн инженерчлэлийн шинэлэг аргыг ашиглах явдал юм.

Инсулин хэрхэн яаж олж авсан: эм зүйчдийн анхны оролдлого

Амьтны эх үүсвэрээс гаргаж авсан эмийг хуучин технологиор үйлдвэрлэсэн эм гэж үзнэ. Эцсийн бүтээгдэхүүнийг хангалттай цэвэршүүлээгүйгээс эмийг харьцангуй бага чанартай гэж үздэг. Өнгөрсөн зууны 20-иод оны эхээр инсулин нь хүнд харшил үүсгэдэг байсан ч инсулинаас хамааралтай хүмүүсийн амийг аварсан жинхэнэ "эмийн гайхамшиг" болжээ.

Эмийн анхны хувилбарууд нь найрлагад проинсулин агуулагддаг тул тэсвэрлэхэд хэцүү байсан. Гормоны тарилга нь ялангуяа хүүхэд, өндөр настангуудад тэсвэргүй байв. Цаг хугацаа өнгөрөхөд энэ хольцыг (проинсулин) найрлагыг сайтар цэвэршүүлснээр арилгасан. Тэд үхрийн инсулиныг бүрмөсөн орхисон, учир нь энэ нь бараг үргэлж гаж нөлөө үзүүлдэг.

Инсулин юунаас бүрддэг вэ: чухал нюансууд

Өвчтөнд зориулсан орчин үеийн эмчилгээний горимд хоёр төрлийн инсулиныг ашигладаг: амьтан, хүний ​​гарал үүсэл. Хамгийн сүүлийн үеийн хөгжил нь хамгийн дээд зэргийн цэвэршүүлсэн бүтээгдэхүүн үйлдвэрлэх боломжийг олгодог.

Өмнө нь инсулин нь хэд хэдэн хүсээгүй хольц агуулсан байж болно:

Өмнө нь ийм "нэмэлт" нь ноцтой хүндрэл үүсгэдэг, ялангуяа эмийг их тунгаар авахаас өөр аргагүйд хүрсэн өвчтөнүүдэд.

Сайжруулсан эм нь хүсээгүй хольцгүй байдаг. Хэрэв бид амьтны гаралтай инсулиныг авч үзвэл хамгийн сайн бүтээгдэхүүн бол дааврын бодисын "оргил" үйлдвэрлэсэн монопик бүтээгдэхүүн юм.

Фармакологийн нөлөө үзүүлэх хугацаа

Гормоны эмийн үйлдвэрлэлийг хэд хэдэн чиглэлээр нэгэн зэрэг бий болгосон. Инсулин хэрхэн бүтээгдсэнээс хамаарч түүний үргэлжлэх хугацаа тодорхойлогдоно.

Дараах төрлийн эмүүдийг ялгадаг.

Хэт богино нөлөөтэй эмүүд

Хэт богино хугацааны инсулинууд нь эмийг хэрэглэснээс хойшхи эхний секундэд шууд үйлчилдэг. Үйлдлийн оргил үе нь 30-45 минутын дараа тохиолддог. Өвчтөний биед өртөх нийт хугацаа 3 цагаас хэтрэхгүй.

Бүлгийн ердийн төлөөлөгчид: Лизпро, Аспарт. Эхний хувилбарт инсулиныг гормон дахь амин хүчлийн үлдэгдлийг дахин зохион байгуулах замаар үйлдвэрлэдэг (бид лизин ба пролины тухай ярьж байна). Ийм байдлаар үйлдвэрлэлийн явцад гексамер үүсэх эрсдэлийг багасгадаг. Ийм инсулин нь мономеруудад хурдан задардаг тул эмийг шингээх үйл явц нь хүндрэл, гаж нөлөө дагалддаггүй.

Аспартыг ижил төстэй аргаар үйлдвэрлэдэг. Цорын ганц ялгаа нь амин хүчлийн пролин нь аспарагины хүчлээр солигддог. Мансууруулах бодис нь хүний ​​биед маш хурдан задарч хэд хэдэн энгийн молекулууд болж цусанд шууд шингэдэг.

Богино хугацаанд үйлчилдэг эмүүд

Богино үйлчилдэг инсулиныг буферийн уусмалаар үзүүлэв. Эдгээр нь арьсан доорх тарилгад тусгайлан зориулагдсан байдаг. Зарим тохиолдолд захиргааны өөр хэлбэрийг зөвшөөрдөг боловч ийм шийдвэрийг зөвхөн эмч гаргаж болно.

Мансууруулах бодис 15-25 минутын дараа "ажиллаж" эхэлдэг. Бие дэх бодисын хамгийн их концентраци нь тарилгын дараа 2-2.5 цагийн дараа ажиглагддаг.

Ерөнхийдөө эм нь өвчтөний биед 6 цаг орчим нөлөөлдөг. Энэ ангиллын инсулиныг эмнэлгийн нөхцөлд чихрийн шижин өвчнийг эмчлэхэд зориулагдсан байдаг. Эдгээр нь хүнийг цочмог гипергликеми, чихрийн шижингийн прекома эсвэл комын байдлаас хурдан арилгах боломжийг олгодог.

Дунд зэргийн нөлөөтэй инсулин

Мансууруулах бодис аажмаар цусны урсгал руу ордог. Инсулиныг стандарт журмын дагуу үйлдвэрлэдэг боловч үйлдвэрлэлийн эцсийн шатанд найрлага нь сайжирдаг. Тэдний гипогликемийн үр нөлөөг нэмэгдүүлэхийн тулд найрлагад тусгай уртасгагч бодисууд - цайр эсвэл протамин нэмнэ. Ихэнх тохиолдолд инсулиныг суспенз хэлбэрээр өгдөг.

Удаан хугацааны инсулин

Урт хугацааны инсулин нь өнөө үед хамгийн орчин үеийн фармакологийн бүтээгдэхүүн юм. Хамгийн алдартай эм бол Glargine юм. Чихрийн шижинтэй хүмүүст зориулсан инсулиныг юунаас хийдэг болохыг үйлдвэрлэгч хэзээ ч нуугаагүй. ДНХ-ийн рекомбинант технологийг ашиглан эрүүл хүний ​​нойр булчирхайгаар нийлэгждэг дааврын яг аналогийг бий болгох боломжтой.

Эцсийн бүтээгдэхүүнийг авахын тулд гормоны молекулын маш нарийн төвөгтэй өөрчлөлтийг хийдэг. Аспарагиныг глицинээр сольж, аргинины үлдэгдлийг нэмнэ. Мансууруулах бодисыг коматоз эсвэл коматын өмнөх эмгэгийг эмчлэхэд ашигладаггүй. Үүнийг зөвхөн арьсан дор хийдэг.

Туслах бодисын үүрэг

Ямар нэгэн фармакологийн бүтээгдэхүүн, ялангуяа инсулин үйлдвэрлэхийг тусгай нэмэлтгүйгээр төсөөлөхийн аргагүй юм.

Туслах бүрэлдэхүүн хэсгүүд нь эмийн химийн чанарыг сайжруулахаас гадна найрлагын хамгийн их цэвэршилтийг хангахад тусалдаг.

Ангиудын дагуу инсулин агуулсан эмийн бүх нэмэлтийг дараахь ангилалд хувааж болно.

1. Мансууруулах бодисын үргэлжлэх хугацааг урьдчилан тодорхойлсон бодисууд;
2. Халдваргүйжүүлэх бүрэлдэхүүн хэсгүүд;
3. Хүчиллэг тогтворжуулагч.

Уртасгагчид

Өвчтөнд өртөх хугацааг уртасгахын тулд инсулины уусмалд уртасгах эмийг нэмж өгдөг.

Ихэнхдээ ашигладаг:

Нянгийн эсрэг бүрэлдэхүүн хэсгүүд

Нянгийн эсрэг бүрэлдэхүүн хэсгүүд нь эмийн хадгалах хугацааг уртасгадаг. Халдваргүйжүүлэх бүрэлдэхүүн хэсгүүд байгаа нь микробын үржихээс сэргийлдэг. Эдгээр бодисууд нь биохимийн шинж чанараараа эмийн үйл ажиллагаанд нөлөөлдөггүй хадгалагч бодисууд юм.

Инсулин үйлдвэрлэхэд ашигладаг хамгийн алдартай нянгийн эсрэг нэмэлтүүд нь:

Тодорхой эм бүр өөрийн тусгай нэмэлтийг ашигладаг. Тэдний бие биетэйгээ харилцах харилцааг эмнэлзүйн өмнөх үе шатанд нарийвчлан судлах шаардлагатай. Гол шаардлага нь хадгалах бодис нь эмийн биологийн идэвхжилд саад учруулахгүй байх явдал юм.

Чанартай, чадварлаг сонгосон ариутгагч бодис нь найрлагын үргүйдэлийг удаан хугацаанд хадгалахаас гадна арьсны эдийг халдваргүйжүүлэхгүйгээр арьсан доорх болон арьсан доорх тарилга хийх боломжийг олгодог. Энэ нь тарилгын талбайг эмчлэх цаг байхгүй онцгой нөхцөл байдалд маш чухал юм.