Los investigadores han diseñado una vaca capaz de producir leche que contiene insulina humana. Esta podría ser una vía alternativa para la producción de insulina, mejorando la disponibilidad y asequibilidad de este valioso medicamento para los diabéticos en todo el mundo.
La diabetes afecta a millones de personas en todo el mundo. En esta condición, el cuerpo no puede controlar eficazmente los niveles de azúcar en sangre. Para los diabéticos tipo 1 y algunos diabéticos tipo 2, la insulina inyectable es un salvavidas. Sin embargo, la Organización Mundial de la Salud señala un problema evidente: el acceso a la insulina es limitado, especialmente en los países de bajos ingresos, lo que deja a muchos sin tratamiento.
Investigadores de la Universidad de Illinois Urbana-Champaign y la Universidad de São Paulo han propuesto una solución novedosa: utilizar vacas como “biofábricas” para producir insulina. El proceso consiste en insertar ADN humano que codifica la insulina en embriones de vaca. ¿El resultado? Un ternero criado con la capacidad de producir insulina humana en su leche. Si se puede ampliar la producción, este podría ser uno de los avances en biotecnología más importantes que hemos visto en mucho tiempo.
De mu a medicina
Tradicionalmente, la producción de insulina implica cultivar la proteína en cultivos bacterianos, un método que requiere instalaciones de laboratorio sofisticadas. Irónicamente, mucho más atrás en la historia, antes de la llegada de la tecnología del ADN recombinante, la insulina se extraía del páncreas de las vacas procedente de los mataderos.
Los científicos utilizaron un virus modificado que llevaba un promotor de proteína de leche de vaca específico y secuencias genéticas de insulina humana para alterar las células de la piel adulta. Luego, estas células modificadas se utilizaron como plantilla para crear embriones. Estos embriones genéticamente modificados se implantaron en vacas receptoras, lo que dio como resultado un embarazo exitoso.
“La madre naturaleza diseñó la glándula mamaria como una fábrica para producir proteínas de manera realmente eficiente. Podemos aprovechar ese sistema para producir una proteína que pueda ayudar a cientos de millones de personas en todo el mundo”, afirmó Matt Wheeler, profesor de ciencias animales en la Universidad de Illinois Urbana-Champaign.
“El uso de una construcción de ADN específica del tejido mamario significa que no hay insulina humana circulando en la sangre de la vaca ni en otros tejidos. También aprovecha la capacidad de la glándula mamaria para producir grandes cantidades de proteínas”.
Al modificar genéticamente estas glándulas para producir insulina humana, los investigadores lograron aprovechar un recurso abundante y rentable. La vaca modificada no sólo produjo proinsulina, sino que también convirtió parte de este precursor en insulina activa directamente. Esto podría simplificar drásticamente el proceso de producción y, por tanto, reducir los costes.
De la granja a los pacientes
Utilizando estimaciones conservadoras, una sola vaca podría producir aproximadamente un gramo de insulina por litro. La típica vaca Holstein produce entre 40 y 50 litros al día. Cada gramo equivale a más de 28.000 unidades de insulina. Así, una sola vaca podría suministrar a miles de pacientes con diabetes tipo 1 su insulina diaria durante un mes entero. “La glándula mamaria es algo mágico”, dijo Wheeler con asombro.
Se podría haber producido aún más insulina si se hubiera inducido a esta vaca en particular a producir leche mediante inseminación. Sin embargo, como ese intento fracasó, los investigadores tuvieron que recurrir a hormonas especiales para desencadenar la lactancia. Todavía funcionó de maravilla, pero la insulina estaba en una cantidad menor de la que habría ocurrido después del embarazo.
Un desafío con enormes beneficios potenciales
Esta investigación no está exenta de obstáculos. Aumentar la producción, garantizar la salud y el bienestar de las vacas transgénicas y gestionar las aprobaciones regulatorias son enormes desafíos que tenemos por delante.
Sin embargo, los beneficios potenciales son demasiado importantes para ignorarlos. El gasto estadounidense en insulina aumentó a 22.300 millones de dólares en 2022 desde 8.000 millones de dólares en 2012. El medicamento es bastante barato de producir con métodos convencionales, pero los fabricantes a menudo lo venden con enormes ganancias. Sin embargo, los precios pueden subir desde el lado de la oferta a la luz de la reciente escasez causada por la creciente demanda de Ozempic, un medicamento maravilloso para perder peso. El plan es clonar esta vaca e intentar lograr una preñez durante ciclos de lactancia completos para obtener una mayor producción de insulina.
“Con respecto a la producción masiva de insulina en la leche, se necesitarían instalaciones especializadas y de alto estado de salud para el ganado, pero no es nada fuera de lo común para nuestra industria láctea bien establecida”, dijo Wheeler. “Sabemos lo que estamos haciendo con las vacas”.
“Puedo ver un futuro en el que un rebaño de 100 cabezas, equivalente a una pequeña lechería de Illinois o Wisconsin, pueda producir toda la insulina necesaria para el país”, afirmó. “¿Y una manada más grande? Podrías abastecer a todo el mundo en un año.
Los hallazgos fueron reportados en Biotechnology Journal.
Fuente: ZME Science.
