Što čini inzulin

Inzulin je glavni lijek za liječenje bolesnika s dijabetesom tipa 1. Ponekad se koristi i za stabilizaciju pacijentovog stanja i poboljšanje njegovog blagostanja kod druge vrste bolesti. Ova tvar je po svojoj prirodi hormon koji je sposoban u malim dozama utjecati na metabolizam ugljikohidrata. Obično gušterača proizvodi dovoljnu količinu inzulina, koja pomaže u održavanju fiziološke razine šećera u krvi. Međutim, kod ozbiljnih endokrinih poremećaja injekcije inzulina često postaju jedina prilika za pomoć pacijentu. Nažalost, ne može se uzimati oralno (u obliku tableta) jer je potpuno uništen u probavnom traktu i gubi svoju biološku vrijednost.

Mogućnosti za upotrebu inzulina u medicinskoj praksi

Mnogi dijabetičari su se vjerojatno jednom pitali što čini inzulin, koji se koristi u medicinske svrhe? Trenutno se ovaj lijek najčešće koristi genetskim inženjeringom i biotehnologijom, ali se ponekad izlučuje iz sirovina životinjskog podrijetla.

Lijekovi dobiveni od sirovina životinjskog podrijetla

Dobivanje ovog hormona iz gušterače svinja i goveda je stara tehnologija koja se danas rijetko koristi. To je zbog niske kvalitete lijeka, njegove sklonosti izazivanju alergijskih reakcija i nedovoljnog stupnja pročišćavanja. Činjenica je da, budući da je hormon proteinska tvar, ona se sastoji od specifičnog skupa aminokiselina.

Na početku i sredinom 20. stoljeća, kada nisu postojali slični lijekovi, čak je i takav inzulin postao proboj u medicini i omogućio liječenje dijabetičara na novu razinu. Hormoni dobiveni ovom metodom, međutim, smanjuju šećer u krvi, dok često uzrokuju nuspojave i alergije. Razlike u sastavu aminokiselina i nečistoća u lijeku utjecale su na stanje bolesnika, što se posebno očitovalo u ranjivijim kategorijama bolesnika (djeca i starije osobe). Drugi razlog za slabu toleranciju takvog inzulina je prisutnost njegovog neaktivnog prekursora u lijeku (proinzulin), koji se nije mogao ukloniti u ovoj varijaciji lijeka.

Danas postoje poboljšani inzulini svinja koji nemaju te nedostatke. Dobivaju se iz gušterače svinje, ali se nakon toga podvrgavaju dodatnoj obradi i pročišćavanju. Oni su višekomponentni i sadrže u svom sastavu pomoćne tvari.

Takve lijekove pacijenti puno bolje toleriraju i praktički ne uzrokuju nuspojave, ne inhibiraju imunološki sustav i učinkovito smanjuju šećer u krvi. Danas se goveđi inzulin ne koristi u medicini, zbog svoje vanzemaljske strukture, štetno utječe na imunološki i druge sustave ljudskog tijela.

Genetski modificirani inzulin

Ljudski inzulin, koji se koristi za dijabetičare, proizvodi se u industrijskim razmjerima na dva načina:

  • enzimatskom obradom svinjskog inzulina;
  • pomoću genetski modificiranih sojeva Escherichia coli ili kvasca.

S fizikalno-kemijskom promjenom molekula svinjskog inzulina pod djelovanjem posebnih enzima postaju identični humanom inzulinu. Aminokiselinski sastav dobivenog pripravka se ne razlikuje od sastava prirodnog hormona koji se proizvodi kod ljudi. U procesu proizvodnje, lijek podliježe visokom klirensu, stoga ne uzrokuje alergijske reakcije i druge nepoželjne manifestacije.

Najčešće se inzulin dobiva pomoću modificiranih (genetski modificiranih) mikroorganizama. Bakterije ili kvasci korištenjem biotehnoloških metoda modificirani su na takav način da sami proizvode inzulin.

Postoje dva načina dobivanja ovog inzulina. Prvi se temelji na korištenju dva različita soja (vrste) jednog mikroorganizma. Svaka od njih sintetizira samo jedan lanac molekule hormona DNA (njih su dvije, a spiralno su uvrnute zajedno). Zatim su ti lanci povezani i u dobivenoj otopini već je moguće odvojiti aktivne oblike inzulina od onih koji nemaju biološki značaj.

Druga metoda dobivanja lijekova pomoću Escherichia coli ili kvasca temelji se na činjenici da mikrob prvi proizvodi neaktivni inzulin (to jest, njegov prethodnik je proinzulin). Zatim se, pomoću enzimatskog tretmana, ovaj oblik aktivira i koristi u medicini.

Svi ovi procesi su obično automatizirani, zrak i sve dodirne površine s ampulama i bočicama su sterilne, a linije s opremom su zatvorene.

Metode biotehnologije omogućuju znanstvenicima razmišljanje o alternativnim rješenjima problema dijabetesa. Na primjer, provode se pretkliničke studije proizvodnje umjetnih beta stanica gušterače, koje se mogu dobiti metodama genetskog inženjeringa. Možda će se u budućnosti koristiti za poboljšanje funkcioniranja ovog organa kod bolesne osobe.

Dodatne komponente

Proizvodnja inzulina bez pomoćnih tvari u suvremenom svijetu gotovo je nemoguće zamisliti, jer mogu poboljšati njegova kemijska svojstva, produljiti vrijeme djelovanja i postići visok stupanj čistoće.

Prema svojim svojstvima, svi dodatni sastojci mogu se podijeliti u sljedeće klase:

  • prolongatori (tvari koje se koriste za osiguranje dužeg djelovanja lijeka);
  • dezinfekcijski sastojci;
  • stabilizatori, zahvaljujući kojima se održava optimalna kiselost u otopini lijeka.

Aditivi za produljenje

Postoje produljeni inzulini, čija biološka aktivnost traje 8 do 42 sata (ovisno o skupini lijeka). Ovaj učinak postiže se dodavanjem posebnih tvari - prolongatora otopini za injekcije. Najčešće se jedan od ovih spojeva koristi u tu svrhu:

Proteini koji produljuju učinak lijeka podvrgnuti su detaljnom pročišćavanju i slabo su alergični (na primjer, protamin). Soli cinka također ne utječu štetno ni na aktivnost inzulina ni na ljudsko blagostanje.

Antimikrobni sastojci

Dezinficijensi u sastavu inzulina neophodni su tako da tijekom skladištenja i uporabe ne umnožavaju mikrobnu floru. Ove tvari su konzervansi i osiguravaju sigurnost biološke aktivnosti lijeka. Osim toga, ako pacijent ubrizga hormon iz jedne boce samo sebi, lijek može trajati nekoliko dana. Zbog visokokvalitetnih antibakterijskih sastojaka, zbog teoretske mogućnosti razmnožavanja mikroba u otopini neće morati bacati neiskorišteni lijek.

Kao komponente dezinfekcije u proizvodnji inzulina mogu se koristiti takve tvari:

Određeni sastojci za dezinfekciju prikladni su za proizvodnju svake vrste inzulina. Njihova interakcija s hormonom mora se istražiti u fazi pretkliničkih ispitivanja, budući da konzervans ne bi trebao ometati biološku aktivnost inzulina ili na neki drugi način negativno utjecati na njegova svojstva.

Upotreba konzervansa u većini slučajeva omogućuje unos hormona ispod kože bez prethodnog liječenja alkoholom ili drugim antisepticima (proizvođač to obično navodi u uputama). To pojednostavljuje primjenu lijeka i smanjuje broj pripremnih postupaka prije same injekcije. Ali ova preporuka djeluje samo kada se otopina ubrizgava pomoću pojedinačne inzulinske štrcaljke s tankom iglom.

stabilizatori

Stabilizatori su potrebni za održavanje pH otopine na unaprijed određenoj razini. Razina kiselosti ovisi o sigurnosti lijeka, njegovoj aktivnosti i stabilnosti njegovih kemijskih svojstava. U proizvodnji injekcijskih hormona za dijabetičare, u tu svrhu se uobičajeno koriste fosfati.

Za inzulin s cinkom stabilizatori otopine nisu uvijek potrebni, jer ioni metala pomažu u održavanju potrebne ravnoteže. Ako se i dalje koriste, umjesto fosfata koriste druge kemijske spojeve, jer kombinacija tih tvari dovodi do taloženja i neprikladnosti lijeka. Važno svojstvo nametnuto svim stabilizatorima je sigurnost i nemogućnost ulaska u bilo kakve reakcije s inzulinom.

Izbor injekcijskih lijekova za dijabetes za svakog pojedinog pacijenta trebao bi biti adresiran od strane kompetentnog endokrinologa. Zadaća inzulina nije samo održavanje normalne razine šećera u krvi, već i oštećenje drugih organa i sustava. Lijek mora biti kemijski neutralan, slabo alergičan i po mogućnosti pristupačan. Također je vrlo prikladno ako se odabrani inzulin može miješati s drugim inačicama do trajanja djelovanja.

Od čega se proizvodi inzulin (proizvodnja, proizvodnja, proizvodnja, sinteza)

Inzulin je vitalni lijek, napravio je pravu revoluciju u životima mnogih ljudi s dijabetesom.

U cijeloj povijesti medicine i farmacije 20. stoljeća moguće je izdvojiti, možda, samo jednu skupinu lijekova iste važnosti - to su antibiotici. Oni su, poput inzulina, vrlo brzo ušli u medicinu i pomogli spasiti mnoge ljudske živote.

Dan borbe protiv šećerne bolesti slavi se na inicijativu Svjetske zdravstvene organizacije svake godine, počevši od 1991. godine, na rođendan kanadskog fiziologa F. Bantinga, koji je zajedno s JJ McLeodom otkrio hormon inzulin. Pogledajmo kako nastaje ovaj hormon.

Koja je razlika između pripravaka inzulina?

  1. Stupanj pročišćavanja.
  2. Izvor dobivanja je svinjski, goveđi, humani inzulin.
  3. Dodatne komponente uključene u otopinu lijeka - konzervansi, produživači djelovanja i drugi.
  4. Koncentracija.
  5. pH otopine.
  6. Mogućnost miješanja lijekova kratkog i dugotrajnog djelovanja.

Inzulin je hormon koji proizvode posebne stanice gušterače. To je dvolančani protein koji sadrži 51 amino kiselinu.

Godišnje se u svijetu konzumira oko 6 milijardi jedinica inzulina (1 jedinica je 42 mikrograma tvari). Proizvodnja inzulina je high-tech i provodi se samo industrijskim sredstvima.

Izvori inzulina

Trenutno, ovisno o izvoru proizvodnje, izolirani su svinjski inzulin i pripravci humanog inzulina.

Svinjski inzulin sada ima vrlo visok stupanj pročišćavanja, ima dobar učinak na snižavanje šećera, gotovo da nema alergijskih reakcija na njega.

Pripravci humanog inzulina u potpunosti su u skladu s kemijskom strukturom ljudskog hormona. Obično se proizvode biosintezom pomoću tehnologija genetskog inženjeringa.

Velike proizvodne tvrtke koriste takve metode proizvodnje koje jamče sukladnost njihovih proizvoda sa svim standardima kvalitete. Nije bilo značajnih razlika u djelovanju ljudskog i svinjskog monokomponentnog inzulina (to jest, visoko pročišćenog), s obzirom na imunološki sustav, prema mnogim istraživanjima, razlika je minimalna.

Pomoćne komponente koje se koriste u proizvodnji inzulina

Bočica proizvoda sadrži otopinu koja sadrži sam hormon inzulin, ali i druge spojeve. Svaki od njih igra svoju specifičnu ulogu:

  • produljenje lijeka;
  • otopina za dezinfekciju;
  • prisutnost pufernih svojstava otopine i održavanje neutralnog pH (kiselinsko-bazna ravnoteža).

Produženje inzulina

Da bi se stvorio produljeni inzulin, jedan od dva spoja, cink ili protamin, dodaje se otopini običnog inzulina. Ovisno o tome, svi se inzulini mogu podijeliti u dvije skupine:

  • Protaminski inzulini - Protaphan, Insuman Bazal, NPH, Humulin N;
  • cink inzulini - inzulinske cink mono-tardne suspenzije, traka, humulin-cink.

Protamin je protein, ali nuspojave u obliku alergije na njega vrlo su rijetke.

Da bi se stvorilo neutralno okruženje otopine, dodaje se fosfatni pufer. Treba imati na umu da se fosfati koji sadrže inzulin strogo zabranjuju kombinirati s inzulinskom cinkovom suspenzijom (ICS), budući da se cinkov fosfat taloži i učinak cinkovog inzulina se skraćuje na najnepredvidljiviji način.

Komponente dezinfekcije

Neki od spojeva imaju dezinfekcijski učinak, koji prema farmaceutsko-tehnološkim kriterijima treba uključiti u pripravak. To uključuje krezol i fenol (oboje imaju specifičan miris), kao i metil parabenzoat (metil paraben) koji nema miris.

Uvođenje bilo kojeg od ovih konzervansa i uzrokuje specifičan miris nekih pripravaka inzulina. Svi konzervansi u količini u kojoj se nalaze u pripravcima inzulina nemaju negativan učinak.

Protaminski inzulini tipično uključuju krezol ili fenol. Fenol se ne može dodati ICS otopinama jer mijenja fizička svojstva hormonskih čestica. Ovi lijekovi uključuju metilparaben. Također, antimikrobno djelovanje ima u otopini cinkove ione.

Zbog takve višestupanjske antibakterijske zaštite uz pomoć konzervansa sprječava se razvoj mogućih komplikacija koje mogu biti uzrokovane bakterijskom kontaminacijom s ponovnim umetanjem igle u bocu s otopinom.

Zbog prisutnosti takvog mehanizma zaštite, pacijent može koristiti istu štrcaljku za subkutane injekcije lijeka tijekom 5 do 7 dana (pod uvjetom da štrcaljka koristi samo jednu). Štoviše, konzervansi omogućuju da se ne koristi alkohol za liječenje kože prije injekcije, ali opet samo ako se pacijent injicira štrcaljkom s tankom iglom (inzulin).

Umjeravanje inzulinskih štrcaljki

U prvim pripravcima inzulina u jednom ml otopine sadržana je samo donja jedinica hormona. Kasnije se koncentracija povećala. Većina pripravaka inzulina u bočicama koje se koriste u Rusiji sadrže 40 jedinica otopine u 1 ml. Bočice su obično označene simbolom U-40 ili 40 U / ml.

Inzulinske štrcaljke namijenjene su širokoj uporabi, samo za takav inzulin, a njihova kalibracija je napravljena prema sljedećem principu: kada birate otopinu od 0,5 ml sa štrcaljkom, osoba bira 20 jedinica, 0,35 ml odgovara 10 jedinica i tako dalje.

Svaka oznaka na štrcaljki jednaka je određenom volumenu, a pacijent već zna koliko jedinica sadrži ovaj volumen. Prema tome, umjeravanje štrcaljki je stupnjevani volumen lijeka, izračunat na temelju uporabe inzulina U-40. 4 jedinice inzulina sadržane su u 0,1 ml, 6 jedinica u 0,15 ml pripravka, i tako dalje do 40 jedinica, što odgovara 1 ml otopine.

Neki mlinovi koriste inzulin, 1 ml koji sadrži 100 jedinica (U-100). Za takve lijekove dostupne su posebne inzulinske štrcaljke, koje su slične onima o kojima se raspravljalo gore, ali imaju različitu kalibraciju.

Uzima se u obzir ova koncentracija (ona je 2,5 puta veća od standardne). U isto vrijeme, doza inzulina za pacijenta prirodno ostaje ista, jer zadovoljava tjelesnu potrebu za određenom količinom inzulina.

To jest, ako je pacijent prethodno koristio lijek U-40 i ubrizgao 40 jedinica hormona dnevno, tada bi trebao primiti istih 40 jedinica pri ubrizgavanju inzulina U-100, ali ubrizgati ga 2,5 puta manje. To jest, istih 40 jedinica bit će sadržano u 0,4 ml otopine.

Nažalost, ne znaju svi liječnici, a posebno dijabetičari. Prve poteškoće počele su kada su se neki bolesnici prebacili na injekcije inzulina (brizgalice), u kojima se koriste penfile (posebne patrone) s U-40 inzulinom.

Ako se takva štrcaljka koristi za crtanje otopine označene s U-100, na primjer, do oznake od 20 jedinica (to jest, 0,5 ml), tada će ovaj volumen sadržavati čak 50 jedinica lijeka.

Svaki put, punjenjem U-100 s inzulinom običnim špricama i gledajući odrezane jedinice, osoba će uzeti dozu 2,5 puta veću od one prikazane na razini ove oznake. Ako niti liječnik ni pacijent ne primijete ovu grešku na vrijeme, tada je vjerojatnost teške hipoglikemije visoka zbog stalnog predoziranja lijekom, što se često događa u praksi.

S druge strane, inzulinske štrcaljke, kalibrirane posebno za U-100, ponekad se nalaze. Ako se takva štrcaljka pogrešno napuni uobičajenom razinom otopine U-40, tada će doza inzulina u štrcaljki biti 2,5 puta manja od one napisane o odgovarajućem znaku na štrcaljki.

Kao rezultat, moguće je na prvi pogled neobjašnjivo povećanje glukoze u krvi. U stvari, naravno, sve je sasvim logično - za svaku koncentraciju lijeka potrebno je koristiti prikladnu štrcaljku.

U nekim zemljama, primjerice u Švicarskoj, pažljivo je osmišljen plan prema kojem je proveden kompetentan prijelaz na pripravke inzulina s oznakom U-100. Ali to zahtijeva bliski kontakt svih zainteresiranih strana: liječnika mnogih specijalnosti, pacijenata, medicinskih sestara iz svih odjela, farmaceuta, proizvođača, vlasti.

U našoj je zemlji vrlo teško napraviti prijelaz svih pacijenata samo na uporabu inzulina U-100, jer će to najvjerojatnije dovesti do povećanja broja pogrešaka u određivanju doze.

Kombinirana uporaba kratkog i produljenog inzulina

U suvremenoj medicini, liječenje dijabetesa melitusa, posebice prvog tipa, obično se događa kombinacijom dvije vrste inzulina - kratkog i dugotrajnog djelovanja.

Bilo bi mnogo prikladnije za pacijente ako bi se lijekovi s različitim trajanjem djelovanja mogli kombinirati u jednoj štrcaljki i primijeniti u isto vrijeme kako bi se izbjegla dvostruka punkcija kože.

Mnogi liječnici ne znaju što određuje mogućnost miješanja različitih inzulina. Temelj toga je kemijska i biljna (određena sastavom) kompatibilnost dugodjelujućeg i kratkodjelujućeg inzulina.

Vrlo je važno da se pri miješanju dvije vrste lijekova brzo djelovanje kratkog inzulina ne rasteže ili nestane.

Dokazano je da se kratkodjelujući lijek može kombinirati u jednoj injekciji s protaminskim inzulinom, dok početak kratkog inzulina nije odgođen jer ne postoji vezanje topivog inzulina s protaminom.

U ovom slučaju, proizvođač lijeka nije važan. Na primjer, inzulin aktrapid može se kombinirati s humulinom H ili protaphanom. Štoviše, smjese tih lijekova mogu se pohraniti.

Što se tiče pripravaka cinkovog inzulina, odavno je utvrđeno da se suspenzija inzulin-cink (kristalinična) ne može kombinirati s kratkim inzulinom, jer je povezana s viškom cinkovih iona i pretvara se u produženi inzulin, ponekad djelomično.

Neki pacijenti prvo ubrizgavaju lijek kratkog djelovanja, a zatim, bez uklanjanja igle ispod kože, lagano mijenjaju smjer i ubrizgavaju cink-inzulin kroz njega.

Ova metoda je provedena dosta znanstvenih istraživanja, tako da činjenica da u nekim slučajevima s ovom metodom injekcije pod kožu može formirati kompleks cinka-inzulina i kratkog djelovanja lijeka, što dovodi do povrede apsorpcije potonje.

Stoga je bolje ubrizgati kratki inzulin potpuno odvojen od cink-inzulina, kako bi se u kožu stavile dvije odvojene injekcije, koje su na udaljenosti od najmanje 1 cm jedna od druge, što nije prikladno, što ne znači standardni unos.

Kombinirani inzulini

Sada farmaceutska industrija proizvodi kombinirane pripravke koji sadrže inzulin kratkog djelovanja zajedno s protamin-inzulinom u strogo određenom postotnom omjeru. Ti lijekovi uključuju:

Najučinkovitije su kombinacije u kojima je omjer kratkog i produljenog inzulina 30:70 ili 25:75. Taj je omjer uvijek naveden u uputama za uporabu svakog pojedinog lijeka.

Takvi su lijekovi najprikladniji za osobe koje se pridržavaju redovite prehrane, uz redovitu tjelesnu aktivnost. Na primjer, često ih koriste stariji bolesnici s dijabetesom tipa 2. t

Kombinirani inzulini nisu prikladni za provedbu takozvane "fleksibilne" terapije inzulinom, kada postoji potreba za stalnim promjenama doze inzulina kratkog djelovanja.

Na primjer, to treba učiniti kada se mijenja količina ugljikohidrata u hrani, smanjujući ili povećavajući tjelesnu aktivnost, itd. Istodobno, doza bazalnog inzulina (produljena) ostaje praktički nepromijenjena.

Dijabetes je treći na svijetu. Zaostaje samo za kardiovaskularnim bolestima i onkologijom. Prema različitim izvorima, broj ljudi s dijabetesom u svijetu kreće se od 120 do 180 milijuna ljudi (oko 3% svih ljudi na Zemlji). Prema nekim prognozama, svakih 15 godina broj pacijenata će se udvostručiti.

Da bi se provela učinkovita terapija inzulinom, dovoljno je imati samo jedan lijek, kratkodjelujući inzulin i jedan produljeni inzulin, dopušteno im je međusobno kombiniranje. Također u nekim slučajevima (uglavnom za starije pacijente) postoji potreba za lijekom kombiniranog djelovanja.

Suvremene preporuke određuju sljedeće kriterije po kojima se trebaju odabrati inzulinski pripravci:

  1. Visok stupanj pročišćavanja.
  2. Mogućnost miješanja s drugim vrstama inzulina.
  3. Neutralna razina pH.
  4. Pripravci iz iscjedka s produljenim inzulinima trebaju imati trajanje djelovanja od 12 do 18 sati, tako da ih je dovoljno primijeniti 2 puta dnevno.

Od čega se proizvodi inzulin?

- životinjskog podrijetla (svinjetina, stoka);
- biosintetička (modificirana svinjetina);
- genetski modificirano;
- modificirana genetski modificirana;
- sintetski;

Od 1923. do 80-ih godina, inzulin je proizveden isključivo od životinjskih sirovina, točnije od gušterače svinja i goveda, a tek 1982. godine po prvi puta je stvorena mogućnost proizvodnje genetskog modificiranja mikroorganizama ljudskim genetskim inzulinom. Trenutno udio genetski modificiranog inzulina u svijetu stalno raste, a 2006. godine je bio više od 90%.
Međunarodno iskustvo i praksa kliničkih dijabetičara pokazuju da su najbolji suvremeni načini pripravci na bazi rekombinantnog inzulina, dobiveni metodama genetskog inženjeringa, koji izmjenjuju iz medicinske prakse i farmaceutskog tržišta inzulin izveden iz gušterače goveda i svinja. Za to postoje brojni ozbiljni razlozi:
- prvo, proizvodnja životinjskog inzulina povezana je s očitim gospodarskim i tehnološkim poteškoćama uzrokovanim visokim troškovima života, poteškoćama u izoliranju, skladištenju i transportu sirovina (žlijezde gušterače goveda i svinja), kao i njegov nedostatak;
- drugo, tehnički je vrlo teško i skupo izolirati čisti (monokomponentni) inzulin, koji ne sadrži nečistoće proinzulina. Osim toga, moguće su teške alergijske reakcije, što isključuje uporabu životinjskog inzulina u liječenju određenih kategorija pacijenata, a osobito djece.

Dobivanje inzulina.

Inzulin je hormon gušterače koji regulira metabolizam ugljikohidrata i podupire normalnu razinu šećera u krvi. Nedostatak ovog hormona u tijelu dovodi do jedne od najozbiljnijih bolesti - dijabetesa, koji je kao uzrok smrti na trećem mjestu nakon kardiovaskularnih bolesti i raka. Inzulin je mali globularni protein koji sadrži 51 aminokiselinski ostatak i sastoji se od dva polipeptidna lanca povezana zajedno s dva disulfidna mosta. Sintetizira se kao jedno lančani prekursor, preproinzulin, koji sadrži terminalni signalni peptid (23 aminokiselinska ostatka) i 35-člani povezujući peptid (C-peptid). Kada se ukloni signalni peptid, u stanici se formira proinzulin od 86 aminokiselinskih ostataka, u kojem su lanci inzulina A i B povezani sa C-peptidom, koji im daje neophodnu prostornu orijentaciju kada su disulfidne veze zatvorene. Nakon proteolitičkog cijepanja C-peptida nastaje inzulin.

Od otkrića inzulina 1921. od Bantinga i Besta, koji su izolirali hormon iz gušterače novorođenčeta i pokazali smanjenje razine glukoze u krvnom serumu eksperimentalne životinje nakon primjene lijeka, prošlo je više od 80 godina. Za to vrijeme stvorena je industrija inzulina.

Obično se goveda i svinje gušterače ne koriste u industriji mesa i konzerviranja, a dostavljaju se u hladnjačama farmaceutskim tvrtkama gdje izvlače hormon. Da biste dobili 100 g kristalnog inzulina, potrebno je 800-1000 kg sirovina. Međutim, takav se inzulin razlikuje po strukturi (aminokiselinski slijed) od humanog inzulina i njegova je upotreba izravno neučinkovita. Na primjer, svinjski se inzulin razlikuje od ljudske aminokiseline na C-kraju B-lanca (alanin umjesto treonina), stoga se najprije provodi kemijska modifikacija životinjskog inzulina kako bi se dobila struktura humanog inzulina. Zamjena alanina s treoninom provodi se enzimski kataliziranim cijepanjem alanina i, umjesto toga, dodavanjem ostatka treonina zaštićenog karboksilom u reakcijskoj smjesi u velikom suvišku. Nakon cijepanja zaštitne O-terc-butilne skupine dobiva se humani inzulin.

Razvoj tehnologije rekombinantne DNA od sredine 1970-ih značajno je promijenio prirodu istraživanja provedenog u području genetike, molekularne biologije i biotehnologije. Razvoj metoda za promjenu genetičkog aparata stanica, koje im omogućuju uvođenje stranih gena, njihovo kloniranje, ekspresiju i dobivanje biosintetskih proteina u potrebnoj količini, omogućilo je stvaranje nove grane farmaceutske industrije i pružanje zdravstvene zaštite različitim pripravcima proteina (inzulin, eritropoetin, interferoni, itd.)

Radovi na proizvodnji genetski modificiranog inzulina započeli su prije 20 godina. 1978. objavljeno je da je dobiven soj proinsulina štakora koji proizvodi E. coli (USA). Iste godine sintetizirani su pojedinačni lanci humanog inzulina izražavanjem njihovih sintetskih gena u stanicama E. coli. Svaki od dobivenih sintetskih gena je sekvencijalno prilagođen 3 'kraju enzimskog gena (P-galaktozidaze i uveden u vektorski plazmid (pBR322). Stanice E. coli transformirane s takvim rekombinantnim plazmidima proizvele su hibridne (himerne, rekombinantne) proteine ​​koji se sastoje od β fragmenta P-galaktozidaza spojena preko metioninskog ostatka s lancima inzulina A i B. Tijekom in vitro tretmana himernog proteina s cijanidnim bromom, oslobađa se peptid A-B, a zatim enzimatski cijepa na fragmente A i B. Međutim, zatvaranje disulfidnih mostova između nevezanih C-peptida A i B-inzulinskih jedinica došlo je do poteškoća i ta metoda dobivanja inzulina se nije razvila.

Stoga je u budućnosti razvijena metoda za potpuno dobivanje humanog proinzulina, nakon čega slijedi njena transformacija u inzulin in vitro. Za to je nukleotidna sekvenca koja kodira za proinzulin umjetno sintetizirana, koja je zatim umetnuta u plazmid na 3 'kraju gena P-galaktozidaze. Stanice E. coli, transformirane s takvim plazmidima, sintetiziraju kimerni protein koji se sastoji od fragmenata proinzulina i P-galaktozidaze, koji se zatim naknadno pretvara u humani inzulin in vitro (Slika 1.).

Što je inzulin napravljen od: moderne prakse za rješavanje potreba dijabetičara

Inzulin je hormon gušterače koji ima ključnu ulogu u tijelu. Upravo ova tvar doprinosi adekvatnoj apsorpciji glukoze, koja je pak glavni izvor energije, a hrani i moždano tkivo.

Dijabetičari, koji su prisiljeni uzimati hormon u obliku injekcije, prije ili kasnije razmišljaju o tome od čega se pravi inzulin, što razlikuje jedan lijek od drugog, te kako umjetni analozi hormona utječu na dobrobit čovjeka i funkcionalni potencijal organa i sustava.

Razlike u različitim vrstama inzulina

Inzulin je vitalni lijek. Osobe s dijabetesom ne mogu bez ovog lijeka. Farmakološki raspon lijekova za dijabetes je relativno širok.

Pripreme se međusobno razlikuju u mnogim aspektima:

  1. Stupanj pročišćavanja;
  2. Izvor (proizvodnja inzulina uključuje korištenje ljudskih resursa i životinja);
  3. Dostupnost pomoćnih komponenti;
  4. Koncentracija aktivne tvari;
  5. PH otopine;
  6. Mogućnost kombiniranja više lijekova. Osobito problematično kombinirati u nekim terapijskim režimima inzulin kratkog i dugog djelovanja.

U svijetu svake godine napredne farmaceutske tvrtke proizvode ogromnu količinu "umjetnog" hormona. Proizvođači inzulina u Rusiji također su doprinijeli razvoju ove industrije.

Izvori za proizvodnju hormona

Daleko od svakoga znamo od čega se inzulin proizvodi za dijabetičare, ali porijeklo ovog najvrednijeg lijeka je zaista zanimljivo.

Moderna tehnologija proizvodnje inzulina koristi dva izvora:

  • Životinje. Lijek se dobiva tretiranjem gušterače goveda (rjeđe), kao i svinja. Goveđi inzulin sadrži čak tri "ekstra" aminokiseline koje su strane u svojoj biološkoj strukturi i podrijetlu za ljude. To može uzrokovati razvoj alergijskih reakcija trajne prirode. Svinjski inzulin je samo jedna amino kiselina koja se razlikuje od ljudskog hormona, što ga čini mnogo sigurnijim. Ovisno o tome kako se proizvodi inzulin, kako se temeljito čisti biološki proizvod, stupanj percepcije lijeka od strane ljudskog tijela ovisit će;
  • Ljudski kolege. Proizvodi u ovoj kategoriji proizvode se sofisticiranom tehnologijom. Napredne farmaceutske tvrtke uspostavile su proizvodnju humanog inzulina bakterijama u medicinske svrhe. Tehnike enzimske transformacije za dobivanje polusintetskih hormonskih produkata su raširene. Druga tehnologija uključuje upotrebu inovativnih tehnika u području genetskog inženjeringa za dobivanje jedinstvenih DNA rekombinantnih pripravaka s inzulinom.

Kako dobiti inzulin: prvi pokušaji farmaceuta

Lijekovi dobiveni iz životinjskih izvora smatraju se lijekovima proizvedenim po staroj tehnologiji. Lijekovi se smatraju relativno niskom kvalitetom zbog nedovoljnog stupnja pročišćavanja konačnog proizvoda. Početkom dvadesetih godina prošlog stoljeća inzulin, čak i izazivajući teške alergije, postao je pravo "farmakološko čudo" koje je spasilo živote ljudi ovisnih o inzulinu.

Lijekovi prvih problema također su bili teško tolerirani zbog prisutnosti proinzulina u pripravku. Hormonske injekcije su osobito slabo tolerirane od strane djece i starijih osoba. S vremenom se ta nečistoća (Proinsulin) mogla riješiti temeljitijim čišćenjem sastava. Goveđi inzulin je napušten, jer je gotovo uvijek uzrokovao nuspojave.

Što je inzulin: važne nijanse

U suvremenim shemama terapijskog liječenja bolesnika koriste se obje vrste inzulina: i životinjskog i ljudskog. Posljednji razvoj omogućuje proizvodnju proizvoda najvišeg stupnja pročišćavanja.

Ranije je inzulin mogao sadržavati niz nepoželjnih nečistoća:

  1. proinzulin;
  2. glukagon;
  3. somatostatina;
  4. Proteinske frakcije;
  5. Polipeptidni spojevi.

Ranije su takvi "dodaci" mogli uzrokovati ozbiljne komplikacije, osobito kod pacijenata koji su prisiljeni uzimati velike doze lijeka.

Napredni lijekovi su slobodni od neželjenih nečistoća. Ako uzmemo u obzir životinjski inzulin, najbolji je proizvod s jednim vrhom, koji se proizvodi s proizvodnjom "vrhunske" hormonske tvari.

Trajanje farmakološkog učinka

Proizvodnja hormonskih lijekova prilagođena je u više smjerova odjednom. Ovisno o tome kako se proizvodi inzulin, trajanje njegovog djelovanja ovisit će.

Postoje sljedeće vrste lijekova:

  1. S ultrakratkim efektom;
  2. Kratko djelovanje;
  3. Produljeno djelovanje;
  4. Srednje trajanje;
  5. Dugotrajno djelovanje;
  6. Kombinirani tip.

Ultrashort lijekovi

Tipični predstavnici grupe: Lispro i Aspart. Inzulin u prvoj varijanti proizvodi se permutacijom aminokiselinskih ostataka u hormonu (govorimo o lizinu i prolinu). Stoga je tijekom proizvodnje rizik heksamera minimiziran. Budući da se takav inzulin brzo raspada u monomere, proces ovladavanja lijekom nije popraćen komplikacijama i nuspojavama.

Slično tome, proizvesti aspart. Jedina razlika je da je aminokiselina prolin zamijenjena asparaginskom kiselinom. Lijek se brzo raspada u ljudskom tijelu u niz jednostavnih molekula, koje se trenutno apsorbiraju u krv.

Lijekovi kratkog djelovanja

Inzulini kratkog djelovanja su puferne otopine. Osmišljeni su posebno za potkožne injekcije. U nekim slučajevima dopušten je drugi format uvođenja, ali takve odluke može donijeti samo liječnik.

Lijek počinje "raditi" za 15 do 25 minuta. Maksimalna koncentracija tvari u tijelu se promatra 2 do 2,5 sata nakon injekcije.

Općenito, lijek utječe na tijelo pacijenta oko 6 sati. Insulini ove kategorije stvoreni su za liječenje dijabetičara u bolnici. Oni vam omogućuju da brzo uklonite osobu iz stanja akutne hiperglikemije, dijabetičke prekome ili kome.

Inzulin srednje trajanja

Lijekovi polako ulaze u krv. Inzulin se dobiva prema standardnoj shemi, ali u završnim fazama proizvodnje, sastav se poboljšava. Kako bi se povećao njihov hipoglikemijski učinak, u sastav se dodaju posebne tvari za produljenje - cink ili protamin. Najčešće se inzulin prikazuje u obliku suspenzija.

Dugodjelujući inzulin

Dugodjelujući inzulini do danas su najmoderniji farmakološki proizvodi. Najpopularnija droga je Glargin. Proizvođač nikada nije skrivao ono što je ljudski inzulin napravljen za dijabetičare. Pomoću DNA-rekombinantne tehnologije moguće je stvoriti točan analog hormona koji sintetizira gušteraču zdrave osobe.

Da bi se dobio konačni proizvod, provodi se iznimno složena modifikacija molekule hormona. Asparagin zamijenite glicinom, dodajući ostatke arginina. Lijek se ne koristi za liječenje komatoznih ili prekomatoznyh stanja. Propisuje se samo subkutano.

Uloga pomoćnih tvari

Nemoguće je zamisliti proizvodnju bilo kojeg farmakološkog proizvoda, osobito inzulina, bez upotrebe posebnih aditiva.

U smislu njihovih razreda, svi dodaci lijekovima koji sadrže inzulin mogu se podijeliti u sljedeće kategorije:

  1. Tvari koje određuju produljenje lijekova;
  2. Dezinfekcijske komponente;
  3. Stabilizatori kiselosti.

prolongatory

Kako bi se produžilo vrijeme izlaganja pacijentu, lijekovi za produljenje miješaju se u otopinu inzulina.

Najčešće korišteni:

Antimikrobne komponente

Antimikrobni sastojci produljuju vijek trajanja lijekova. Prisutnost dezinfekcijskih komponenti za sprečavanje proliferacije mikroba. Ove tvari po svojoj biokemijskoj prirodi su konzervansi koji ne utječu na aktivnost samog lijeka.

Najpopularniji antimikrobni aditivi koji se koriste u proizvodnji inzulina:

Za svaki pojedini lijek koristite vlastite posebne aditive. Njihova međusobna interakcija potrebno je detaljno proučavati u predkliničkoj fazi. Glavni uvjet - konzervans ne bi trebao narušiti biološku aktivnost lijeka.

Visokokvalitetan i vješto odabran lijek za dezinfekciju omogućuje ne samo održavanje sterilnosti sastava tijekom dugog razdoblja, već čak i intrakutane ili potkožne injekcije, bez prethodne dezinfekcije dermalne mreže. To je iznimno važno kada dođe do ekstremnih situacija, kada nema vremena za obradu mjesta ubrizgavanja.

stabilizatori

Svaka otopina mora imati stabilan pH i ne smije se mijenjati tijekom vremena. Stabilizatori se koriste samo za zaštitu lijeka od povećanja razine kiselosti.

Za injekcijske otopine najčešće se koriste fosfati. Ako se inzulin nadopunjuje s cinkom, ne koriste se stabilizatori jer sami metalni ioni imaju ulogu stabiliziranja kiselosti otopine.

Kao iu slučaju antimikrobnih komponenti, stabilizatori ne smiju ulaziti u bilo kakve reakcije s aktivnom tvari.

Zadatak inzulina nije samo održavanje optimalne razine šećera u krvi, već i hormon ne smije biti opasan za druge organe, tkiva ljudskog tijela.

Što je baždarenje inzulinskih špriceva

U prvim preparatima s inzulinom u 1 ml otopine bilo je samo 1 U. Tek se s vremenom koncentracija poboljšala. Na području Ruske Federacije distribuiraju se boce sa simbolima za označavanje - U-40 ili 40 U / ml. To znači da je 40 IU koncentrirano u 1 ml otopine.

Suvremene štrcaljke nadopunjuju dobro promišljenom kalibracijom, koja će vam omogućiti unos potrebne doze, izbjegavajući rizik od neočekivanog predoziranja. Sve nijanse koje se odnose na uporabu kalibriranih špriceva objašnjava liječnik koji je prvi put odabrao lijek za dijabetičara ili u vrijeme korekcije starog režima liječenja.

Dobivanje inzulina: svi osnovni načini

Inzulin je tvar koja se formira u gušterači ("Langerhansovi otočići"). Ovaj hormon je od ključne važnosti u metabolizmu gotovo svih tkiva u tijelu, jer osigurava otvorenost staničnih membrana komponentama glukoze. Iako proizvodnja inzulina nije uspostavljena na sintetički način, mnogi bolesnici s dijabetesom osuđeni su na smrt, jer se glukoza koristi za proizvodnju svih vrsta molekula koje sadrže ugljik, te je jedini izvor energije za mitohondrije. U odsutnosti inzulina, stanična membrana prenosi zanemarivu količinu glukoze, što dovodi do stanične smrti zbog nutritivnih nedostataka.

Apsolutni i relativni nedostatak inzulina

Dijabetes je, kao što znamo, dva tipa. Prvi tip se događa kada osoba ima razaranja u beta-stanicama spomenutih "otočića Langerhansa". To je apsolutni nedostatak inzulina. Drugi tip dijabetesa razvija se s relativnim nedostatkom inzulina - pogrešnim djelovanjem inzulina na jednu ili drugu vrstu tkiva. Činjenicu da je razina šećera u krvi regulirana nekim hormonom u gušterači također je predložio ruski liječnik I.M. Sobolev sredinom 19. stoljeća. Nešto kasnije, P. Langergans je ustanovio da postoje posebna područja u žlijezdi, a O. Minkovsky i D. Mehring uspostavili su vezu između tih “otočića” i razine šećera u krvi tijekom pokusa na psima. Trebalo je oko 20 godina da se iz Langerhansovih otoka izvuče ono što proizvode i pokuša uvesti tvari dobivene u obliku vodenih otopina istim psima. Mora se reći da su iskustva liječenja dijabetičkih stanja kod četveronožnih prijatelja okrunjena uspjehom do 1916., ali je njihov razvoj prekinut prvim svjetskim ratom (djela N. Paulescua).

Tijekom pokusa F. Bantinga na životinjama, gušterača je operirana na životinjama na način da je većina njih degenerirala, ostavljajući samo područja s Langerhansovim stanicama. Nakon niza eksperimenata, Banting je odlučio uzeti embrionalnu gušteraču tele za pripremu ekstrakta, koji još nisu sadržavali probavne žlijezde, a dobivena tvar je testirana na 14-godišnjem L. Thompsonu, koji je zbog bočnih komponenata dobio tešku alergijsku reakciju. D. Kollip se obvezao ukloniti nečistoće, zbog čega je izoliran prvi inzulin, kojeg je vratio iz kome desetogodišnjeg dječaka. Isto tako, inzulin se danas dobiva u nekim zemljama iz gušterače goveda (goveda) ili svinja. Od 1 kg tvari može se ekstrahirati 0,1 g inzulina.

Tehnologije prošlog stoljeća

Za proizvodnju, smrvljena (često zamrznuta) sirovina podvrgnuta je kiselinsko-alkoholnoj ekstrakciji (dvostupanjska obrada s kiselim etilnim alkoholom), nakon čega se rezultati kemijske reakcije neutraliziraju i podvrgavaju postupku soljenja - ekstrakciji iz otopine dodavanjem druge tvari, često cinkovim solima. Otopina se kristalizira i osuši. Ekstrakt nakon takvih manipulacija sadrži oko 90% inzulina. Preostale dionice su dodatne tvari:

  • polipeptid pankreasa;
  • glukagon;
  • proinzulin;
  • somatostatina.

Ovi elementi čine dobiveni lijek imunogenim, tj. Ljudsko tijelo proizvodi antitijela, uzrokujući alergijske reakcije. Imunogenost lijeka temelji se uglavnom na proinzulinu, koji je prekursor samog inzulina i sadrži dodatnu molekulu (C-peptid), koja ima različite modifikacije u različitim živim bićima.

Stoga je rezultirajuća tvar podvrgnuta ponovnom tretmanu u obliku otapanja i rekristalizacije, što je omogućilo povećanje sadržaja inzulina na više od 90% (standardni stupanj pročišćavanja). Mora se reći da je lijek dobiven iz žlijezda gušterače kopitara manje prikladan za osobu nego inzulin ekstrahiran iz unutrašnjosti svinje. Sam po sebi inzulin se sastoji od 51 aminokiseline, od kojih ljudi i papkari ne podudaraju 3 (utječe, vjeruje se, vegetarijanska prehrana bikova), a kod ljudi i, bolje rečeno, svejednih svinja samo jedna aminokiselina. Stoga goveđi inzulin (i njegove mješavine sa svinjama) nije propisan dijabetičarima u ranim stadijima bolesti, trudnim i kratkotrajnim (npr. Postoperativnim). Može uzrokovati širok raspon nuspojava, uključujući promjene u potkožnom masnom tkivu na mjestu injiciranja.

Monokomponentni inzulin

Nakon otkrića inzulina, liječnici i znanstvenici suočeni su s pitanjem povećanja stupnja njegovog pročišćavanja kako bi se smanjile alergijske reakcije pacijenata. Da bi se to postiglo, gornji ekstrakt standardnog stupnja pročišćavanja se šalje na kromatografiju (češće tekućinu) tijekom kojega se na stijenkama opreme formira monopični inzulin (uključujući mono-amino-monoagregin- i mono-etilen-inzulin). Ako se rezultirajuća tvar nekoliko puta podvrgne kromatografiji, dobije se monokomponentni inzulin, koji daje značajno manje nuspojava, a također ima i visoku aktivnost. Takvi inzulini na bočici obično su označeni s "MS".

Kako dobiti inzulin u 21. stoljeću? Polusintetski postupak nije još zastario, kada sirovina prolazi kroz mnoge faze pročišćavanja. Nedostatak u ovom slučaju je ovisnost o zalihama stočnih farmi. Dva druga načina - puni kemijski ciklus ili proizvodnja ljudskog pankreasa nije moguća zbog neekonomične, neetičke prirode korištenja ljudskog tkiva. Stoga su od kraja 20. stoljeća zapadne tvrtke (Hoechst, Novo Nordisk, Eli Lilly, Aventis) ovladale i patentirale tehnologiju biosintetike temeljenu na genetskom inženjerstvu.

Uloga E. coli i kvasca u stvaranju inzulina

Opis postupka dobivanja inzulina putem biološke sinteze je općenito približno kao što slijedi: odabrani genom humanog inzulina uveden je u genom Escherichia coli, koji brzo sintetizira proinzulin, iz kojeg se zatim cijepa enzim C-peptid (tehnologija iz Eli Lilly). Novo Nordisk ekstrahira hormon na malo drugačiji način. Ovdje je stvoren umjetni gen miniproinsulina, koji ima rep C-peptida. Značajno je kraći od inzulina potrebnog za lijek. Gen se nalazi u staničnom Baker's kvascu, koji je podijeljen, stvarajući potrebne količine sirovina. Zatim se u dobivenom materijalu ukloni mini C-peptid i dobije se tvar s visokim stupnjem pročišćavanja, identična humanom inzulinu.

Korporacija "Aventis" uzima kao osnovu gen makaka, u kojem se inzulin podudara s humanim inzulinom. Pomoću matrice ribonukleinske kiseline dobiveno je DNA kloniranje iz ovog gena i uvedeno u stanice E. coli. Glavni zadatak proizvodnih tvrtki je potpuno pročišćavanje gotovog proizvoda od nečistoća u obliku tragova aktivnosti mikroorganizama i ostataka samih organizama. Suvremene metode kontrole proizvodnje omogućuju vam da to učinite tako učinkovito da je biosintetski inzulin gotovo identičan od najvećih svjetskih dobavljača.

Razdoblje djelovanja lijekova

U zoru svog izgleda, inzulin je imao relativno kratko trajanje djelovanja (počeo je djelovati za 15-40 minuta, ali je radio ne dulje od 1,5-4 sata), što je dovelo do potrebe za stvaranjem dugotrajnih lijekova. Njihov kemijski sastav uključuje protamin (protein, izvađen iz ribljeg mlijeka, ima alkalnu reakciju), fosfatni pufer (održavajući neutralnu pH razinu) i cink, kao i fenol (creazone) kako bi se osigurao proces kristalizacije. Kao rezultat takvih dodataka NPH-inzulin se ispostavilo.

Nakon što su znanstvenici otkrili da dodavanje malih količina cinka u uvjetima neutralnog pH produžava trajanje inzulina, izumljena je inzulinska cink suspenzija (ICD), čiji je prvi oblik doziranja bio Lente inzulin. On i njegovi kasniji analozi omogućili su terapijski učinak na 6-8 sati za srednje-djelujući inzulin i 8-10 sati za dugotrajno djelovanje. Međutim, treba imati na umu da srednji i dugodjelujući inzulin počinje „raditi“ nakon 2 i 4 sata i djeluje 6-8, odnosno 8-10 sati.

Stoga bi svatko s dijabetesom trebao imati individualni inzulinski režim.

Inzulin kao gotov lijek također sadrži konzervanse i dezinficijense. To su creson i fenol (ako jesu, onda lijek miriše neugodno), metilparaben, cinkovi ioni. Svaki oblik doziranja sadrži svoju dezinfekcijsku komponentu. Na primjer, fenol se ne dodaje ICS-u, budući da mijenja fizikalna svojstva inzulina (metil-parabenzoat se koristi u ICC-u). Dodatno, pripravci imaju sastojke koji daju puferska svojstva i prenose inzulin u kristalno stanje. Za ICC to je NaCl, a za druge oblike doziranja fosfati. Pacijenti mogu primati inzulin u različitim oblicima, uključujući aerosol, otopinu ili suspenziju. Lijek može biti pH neutralan i kiseli. Standardne koncentracije otpuštanja su: 500 U / ml, 250, 100, 80 i 40.

Zanimljive činjenice o otkriću inzulina

Prvi inzulinski lijek, koji je uspio spasiti ljudski život, uveden je bolesnom tinejdžeru 1922. godine. Napravljena je od gušterače jedne krave, a prije dobivanja lijeka trebalo je stoljećima mukotrpnog rada, otkrića i intriga, a mnogi se još uvijek svađaju oko toga tko je otvorio inzulin, iako su autori dobili Nobelovu nagradu.

studija

Čovječanstvo je znalo za dijabetes još od vremena antičke Grčke: primjećujući da voda u pacijentovom tijelu ne ostaje, osoba je neprestano žedna, Areteus iz Kapadokije naziva bolest "diabayno" - "proći kroz". Do početka dvadesetog stoljeća mnogo se znalo o dijabetesu, a psi su u tome imali važnu ulogu. Pokusi su izvedeni okrutno: životinje su uklonile gušteraču, nakon čega su znanstvenici promatrali rast šećera u tijelu (određivana je količina glukoze u urinu i praćeni simptomi bolesti). Tako je dokazano da je dijabetes izravno povezan s gušteračom.

Znanstvenik iz Rusije, Leonid Sobolev, prvi je otkrio da nisu svi gušterača odgovorni za razvoj dijabetesa, već samo dio stanica (Langerhansovi otočići). On je to učinio 1900. godine, vezujući izlučni kanal gušterače za psa, što je dovelo do njegove atrofije, ali budući da su Langerhansovi otočići ostali netaknuti, životinja nije razvila dijabetes. Iako se znanstvenik iz Rusije kretao u pravom smjeru, umro je bez završetka istraživanja.

Nakon toga, znanstvenici su utvrdili da na razvoj bolesti utječe nedostatak biološki aktivnih tvari koje se proizvode u tim stanicama i doprinose apsorpciji glukoze u tijelu i za njegovu proizvodnju (1916. njemački Charpy-Schafer je dao ime tim supstancama: latinska riječ insula znači otok),

Ideja da se dijabetes može liječiti ubrizgavanjem inzulina izvana pojavila se gotovo čim je otkrivena, ali svi eksperimenti nisu bili uspješni. Dobiti hormon u čistom obliku nije djelovao, a pri gutanju lijek je uništen djelovanjem probavnih sokova.

Prva sinteza inzulina mogla bi napraviti francuski istraživač GLay. Ubrizgao je u kanale gušterače pasjeg ulja, što je dovelo do atrofije organa, dok su Langerhansovi otočići ostali netaknuti. Od atrofirane žlijezde, Gley je napravio istezanje i ubrizgao psa, koji je razvio dijabetes zbog uklonjene gušterače. Životinja nije umrla dok joj je lijek ubrizgan u tijelo.

Gley nije pridavao nikakvu važnost svom otkriću, detaljno je opisivao istraživanja, a 1905. deponirao je Pariško biološko društvo u skladište, gdje su godinama skupljali prašinu u sefu.

sinteza

Službeno se vjeruje da je prva osoba koja je smislila sintezu inzulina kanadski Frederick Banting, koji je podijelio svoju ideju s profesorom Johnom MacLeodom: laboratorij s dobrom opremom bio je potreban za eksperimente, a MacLeod je to mogao pružiti. Prvo, profesor je odbio izdvojiti prostor za eksperimente i složio se samo zbog toga što će otputovati u Europu, a laboratoriju nije trebao posebno.

Stoga je sudjelovanje u razvoju trajalo minimalno, te je rekao da do trenutka povratka s odmora svi radovi trebaju biti dovršeni, odnosno dva mjeseca kasnije (znanstvenici nisu ispunili rok koji je postavio McLeod, profesor povratka ih je htio izbaciti iz laboratorija, ali ga je uspio uvjeriti), Pomaganje Bantingu uzelo je jednog od najperspektivnijih studenata medicine Charlesa, koji je bio jako zainteresiran za ideju sinteze inzulina.

Prvi eksperimenti obavljeni su Bantingom i Bestom na psima. Dobili su ekstrakt psa od atrofiranog gušterače (trajalo je oko dva mjeseca), nakon čega su dali injekciju komi životinji kojoj je uklonjena žlijezda. Činjenica da su na pravom putu postala je jasna nakon što je životinja živjela još sedam dana nakon injekcije, ostavljajući komu, kada je lijek ubrizgan i upadajući u nju, ako se ne daje injekcija. Tijekom tog vremena znanstvenici su kontinuirano mjerili razine glukoze. Bilo je to prvi put da je itko izašao iz dijabetičke kome (u to vrijeme nije se znalo za francusko istraživanje).

Intriga je počela kasnije: znanstvenici nisu izdali patent i prenijeli pravo na otvaranje sveučilišta. MacLeod, nakon što je shvatio važnost otkrića, počeo je svoj aktivni rad, privlačio sve obećavajuće zaposlenike i počeo proizvoditi lijekove za inzulin. Posebnu ulogu u tome odigrao je biokemičar John Collip: uspio je to učiniti tako da nije bilo potrebe za vezivanjem kanala i čekanja dok se gušterača ne atrofira.

Znanstvenici su preusmjerili svoju pozornost s pasa na krave, a nakon nekog vremena otkrili su da embriji imaju mnogo više Langerhansovih otočića nego odrasle životinje. Rezultati sa svakim iskustvom bili su sve uspješniji, a znanstvenici su mogli produžiti život psa na sedamdeset dana. Godine 1922. lijek je prvi put predstavljen umirućem dječaku i vratio ga u život.

premija

Nakon toga, MacLeod je sastavio izvješće na sastanku Udruženja američkih liječnika, pretvarajući ga kao da je otkrio. U isto vrijeme počeo je aktivno promovirati lijek, budući da je za to imao veze. Nije mogao šutjeti o ulozi Bantinga, ali je uloga drugih znanstvenika svedena na minimum. Stoga je Nobelova nagrada za otkriće inzulina dodijeljena samo njemu i Bantingu.

S činjenicom da je MacLeod osvojio nagradu, a Best je ostao bez posla, Basting se snažno nije složio i javno počeo govoriti o tome kako su točno izvedeni eksperimenti, o ulozi MacLeoda, ne zaboravljajući spomenuti što se palice ubacuju u kotače uglednog znanstvenika. Ogroman skandal doveo je do toga da nitko nije otišao primiti nagradu, a kasnije je podijeljen između četiri znanstvenika: Basting podijeljen s Bestom, Mcleod s Collipom.

Nakon što je saznao za nagradu, francuski znanstvenik Gray odlučio je dokazati da je autor izuma, za što su njegove bilješke izvlačene u nazočnosti svjedoka. Smirio se tek nakon što je Hermann Minkowski, rođen u Litvi, koji je u to vrijeme bio dio Rusije, ali je živio i radio u Njemačkoj, rekao o mogućnosti dovođenja Francuza na sud zbog skrivanja informacija koje bi mogle spasiti više od jednog života tisuću ljudi.

Proizvodnja lijekova

Od 1926. godine proizvodnja inzulina stavljena je na veliku podlogu, proizvodila ju je vodeća farmaceutska tvrtka, a odnedavno proizvodi čelik u Rusiji. Isprva je hormon nastao iz gušterače goveda, ali je često uzrokovao alergije, budući da se nije podudarao s tri aminokiseline.

Tada su počeli proizvoditi svinjski inzulin (razlika u jednoj aminokiselini), koju ljudsko tijelo bolje apsorbira, ali i alergije. Stoga je odlučeno proizvoditi sintetički inzulin, koji bi bio potpuni analog čovjeka. Ovdje je spašen genetski inženjering, prije svega biokemija.

Prije toga, treba napomenuti da su svi proteini polimeri sastavljeni od aminokiselinskih fragmenata. U isto vrijeme, samo aminokiseline su uključene u formiranje polimera potrebnih za proizvodnju inzulina, koji imaju samo jedan ugljikov atom između karboksilne skupine i amino skupine.

Iako postoji mnogo aminokiselina, samo 51 aminokiselinski ostatak sudjeluje u stvaranju inzulina, što rezultira time da je hormon jedan od najkraćih proteinskih lanaca.

Da bi se dobio inzulin, aminokiseline moraju biti povezane u strogo definiranom redu (inače se može dobiti molekula koja nema veze s onim što živi organizam), što je učinjeno tijekom eksperimenata.

Nakon nekog vremena, uz pomoć genetskog inženjeringa i biokemije, znanstvenici su mogli organizirati proizvodnju inzulina, stavljajući u posebne hranjive medije sojeve kvasca i genetski modificirane E. coli sposobne proizvesti ljudski genetski modificirani inzulin. Količina proizvedene tvari bila je toliko velika da su znanstvenici skloni vjerovati da će takvo razrjeđivanje hormona uskoro zamijeniti inzulin životinjskog podrijetla.

skladištenje

Prema službenim podacima, broj dijabetičara u Rusiji premašuje tri milijuna ljudi, tako da se mnogo pažnje posvećuje proizvodnji inzulina. Trenutno je Rusija razvila tehnologiju za proizvodnju genetski modificiranog inzulina. No, broj lijekova koje je Rusija proizvela za takav broj pacijenata nije dovoljan. Stoga, uz inzulin pušten u Rusiju, zemlja kupuje veliki broj lijekova u inozemstvu, osiguravajući potrebne uvjete skladištenja za inzulin u skladištima.

Govoreći o skladištenju inzulina u Rusiji, treba napomenuti da se neotvorena bočica obično može čuvati oko dvije do tri godine. Kako bi se osiguralo da se inzulin ne pogorša, vrlo je važno poštivati ​​uvjete skladištenja inzulina. Prije skladištenja inzulina potrebno je uzeti u obzir da je idealna temperatura skladištenja od 6 do 8 ° C.

Čuvanje inzulina poželjno je na bočnim vratima, dalje od zamrzivača (zamrzavanje je neprihvatljivo jer se njegova struktura mijenja). Nekoliko sati prije injektiranja i razrjeđivanja, morate ga izvaditi iz hladnjaka i držati na sobnoj temperaturi.

Otvorena bočica se čuva na sobnoj temperaturi (do 25 ° C), podalje od sunčeve svjetlosti i uređaja za grijanje. Koristite ne duže od četiri tjedna. Ako otopina postane mutna, pojavljuje se talog, koji nije prikladan i treba ga odbaciti.

O Nama

Ispiranje je jedna od najučinkovitijih metoda liječenja, i laringitisa i faringitisa, kao i kod djeteta i kod odraslih, naravno, nakon antibiotske terapije. Glavna prednost ovog pristupa je jednostavnost, pristupačnost i prirodnost korištenih komponenti.