นักวิทยาศาสตร์ดัดแปลงพันธุกรรมวัวให้ผลิตอินซูลินในนม

วัวดัดแปลงพันธุกรรมผลิตอินซูลินของมนุษย์

สำหรับการศึกษานี้ นักวิจัยได้สำรวจว่าการเปลี่ยนแปลงทางพันธุกรรมบางอย่างของวัวสามารถผลิตฮอร์โมนโปรอินซูลินในนมได้หรือไม่

นักวิจัยตั้งข้อสังเกตว่าการดัดแปลงพันธุกรรมในสัตว์อื่นๆ เพื่อผลิตโปรตีนจำเพาะนั้นประสบความสำเร็จในการวิจัยด้านอื่นๆ ในอดีต

วัวสามารถผลิตนมได้จำนวนมากในระยะเวลาอันยาวนาน ซึ่งอาจช่วยเพิ่มการผลิตได้

นักวิจัยใช้กระบวนการที่เรียกว่าการถ่ายโอนนิวเคลียร์เซลล์ร่างกายเพื่อสร้างตัวอ่อนแบบพิเศษ เป้าหมายสูงสุดคือการควบคุมต่อมน้ำนมของลูกหลานให้ผลิตโปรตีนจำเพาะในนม

นักวิจัยสามารถผลิตเอ็มบริโอดัดแปลงพันธุกรรมที่มีความจำเพาะสูงซึ่งถูกฝังลงในวัว ซึ่งประสบความสำเร็จในการสร้างวัวดัดแปลงพันธุกรรมเพียงตัวเดียว

ต่อมานักวิจัยพยายามที่จะทำให้วัวดัดแปรพันธุกรรมตั้งท้อง แต่ความพยายามเหล่านี้ไม่ประสบผลสำเร็จ ในที่สุดพวกมันก็กระตุ้นให้วัวผลิตนม

หลังจากให้นมบุตรได้ 21 วัน นักวิจัยก็เก็บนมไว้อีก 30 วัน จากนั้นพวกเขาทำการทดสอบ โดยเฉพาะ Western blotting และ Mass Spectrometry เพื่อประเมินโปรตีนที่มีอยู่ในนม พวกเขาเปรียบเทียบผลลัพธ์กับผลลัพธ์จากนมที่ไม่ดัดแปลงพันธุกรรม

ผลการวิเคราะห์พบว่า proinsulin และอินซูลินในนมที่ประเมินจากวัวดัดแปลงพันธุกรรม

“เราสามารถผลิตอินซูลินของมนุษย์ที่ออกฤทธิ์ทางชีวภาพได้ในนมวัว” ดร. แมทธิว บี. วีลเลอร์ ผู้เขียนการศึกษา ศาสตราจารย์ด้านเทคโนโลยีชีวภาพและชีววิทยาพัฒนาการจากสถาบัน Carl R. Woese Institute for Genomic Biology แห่งมหาวิทยาลัยอิลลินอยส์ เออร์บานา -Champaign อธิบายให้เราฟัง

“จุดประสงค์คือเพื่อผลิตแหล่งอินซูลินที่ประหยัดสำหรับผู้ป่วยโรคเบาหวาน วัวตัวนี้สร้างทั้งรูปแบบสารตั้งต้น โปรอินซูลิน และอินซูลินในนม”

จำเป็นต้องมีการวิจัยเพิ่มเติมเกี่ยวกับวัวที่ผลิตอินซูลิน

ความหมายของการค้นพบนี้อาจทำให้อินซูลินพร้อมใช้งานมากขึ้น ซึ่งเป็นการเปิดประตูสู่การวิจัยเพิ่มเติมที่สามารถปรับปรุงการรักษาโรคเบาหวานได้

อย่างไรก็ตาม การศึกษาใหม่นี้มีข้อจำกัดหลายประการ

ประการแรก กระบวนการดัดแปลงพันธุกรรมทั้งหมดผลิตวัวเพียงตัวเดียวที่ผลิตอินซูลินได้อย่างมีประสิทธิภาพ นักวิจัยยังได้วิเคราะห์เฉพาะส่วนของนมเท่านั้น ซึ่งเป็นส่วนที่มีโปรตีนที่ละลายน้ำได้ นักวิจัยยังต้องชี้แจงด้วยว่าเอนไซม์ชนิดใดที่ช่วยเปลี่ยนโปรอินซูลินเป็นอินซูลิน ดังนั้นการวิจัยในอนาคตก็สามารถสำรวจเรื่องนี้ได้เช่นกัน

“ข้อจำกัดที่ใหญ่ที่สุดของการศึกษาครั้งนี้คือการให้นมเป็นสิ่งจำเป็นสำหรับวัวในการผลิตอินซูลิน และสัตว์ดัดแปลงพันธุกรรมมักจะมีปัญหาในการตั้งครรภ์ด้วยวิธีธรรมชาติหรือเทียม” ดร. สเปลนเซอร์ตั้งข้อสังเกต

“นักวิจัยต้องกระตุ้นฮอร์โมนให้วัวให้นมบุตร ซึ่งทำให้วัวผลิตนมที่มีอินซูลินในปริมาณเล็กน้อย แม้ว่าผู้เขียนจะระบุสัญญาณของโพรอินซูลินและอินซูลินในนมวัวโดยใช้ Western blotting และแมสสเปกโทรสโกปี แต่พวกเขาไม่ได้พิสูจน์ว่าอินซูลินที่ผลิตในวัวนั้นมีฤทธิ์ทางสรีรวิทยาในหลอดทดลองหรือในร่างกายจริง ๆ หรือไม่” ดร. สเปลนเซอร์กล่าวเสริม

ข้อพิจารณาทางจริยธรรมของสัตว์ดัดแปลงพันธุกรรม

ผู้เชี่ยวชาญบางคนกล่าวว่าการพึ่งพาสัตว์ดัดแปลงพันธุกรรมในการผลิตอินซูลินอาจไม่จำเป็น

“นับตั้งแต่ช่วงปลายทศวรรษ 1970 ‘อินซูลินของมนุษย์’ สังเคราะห์ทางชีวภาพได้รับการผลิตส่วนใหญ่มาจากเชื้ออีโคไลและยีสต์” ดร. Andres Splenser แพทย์ต่อมไร้ท่อจาก Memorial Hermann ในฮูสตันบอกเรา

“วิธีการผลิตอินซูลินนี้มีมนุษยธรรมมากกว่า และไม่จำเป็นต้องใช้ตัวอ่อนหรือสัตว์ดัดแปลงพันธุกรรม”

นักวิจัยจะต้องสร้างสมดุลระหว่างความกังวลด้านจริยธรรมในการผลิตวัวดัดแปลงพันธุกรรมและความกังวลด้านความปลอดภัยที่เกี่ยวข้อง ความเสี่ยงที่อาจเกิดขึ้นจากการใช้สัตว์ดัดแปลงพันธุกรรมสำหรับเภสัชวิทยาของมนุษย์ยังไม่เป็นที่เข้าใจกันดีนัก

ดร. วีลเลอร์มองโลกในแง่ดี แต่ตั้งข้อสังเกตว่างานวิจัยนี้ยังมีหนทางอีกยาวไกล:

“วันหนึ่งเราอาจสามารถใช้นมเป็นแหล่งโปรตีนทางการแพทย์ที่สำคัญสำหรับผู้ป่วยมนุษย์ และอาจพัฒนาวิธีการให้อินซูลินแก่ผู้ป่วยโรคเบาหวานโดยไม่ต้องฉีดยาด้วยซ้ำ อย่างไรก็ตาม นั่นก็อีกหลายปีข้างหน้า นี่เป็นข้อพิสูจน์การศึกษาแนวคิดที่ได้รับการตีพิมพ์ เราจำเป็นต้องผลิตสัตว์ให้มากขึ้นและกำหนดปริมาณอินซูลินที่พวกมันสามารถผลิตได้และประสิทธิผลของอินซูลินนั้นในการรักษาโรคเบาหวาน”