LB2F_108_Insulina umana termostabile : un possibile traguardo dell’ingegneria genetica

Progetto presentato da: Gianmario Chighine

 

La proposta riguarda il miglioramento della terapia insulinica che interessa milioni di diabetici nel mondo, attraverso la produzione di un’insulina umana innovativa. L’insulina è stata il primo farmaco biotecnologico. Fu immessa nel mercato nel 1982.L’insulina umana è prodotta artificialmente mediante la tecnologia del DNA ricombinante. L’insulina è un ormone peptidico utilizzato nella cura del diabete mellito di tipo 1 e in misura minore anche in quello di tipo 2. Le iniezioni d’insulina rappresentano una valida terapia diabetica. Esistono diversi tipi d’insulina che variano per i tempi di azione e di “picco ipoglicemizzante”: ultralenta, lenta e rapida.Sebbene siano riconosciute come uno dei più importanti traguardi raggiunti dalla red biotecnology, tutte le tipologie d’insulina hanno un grande difetto: perdono efficacia se esposte al calore. Il calore ha un effetto deleterio sulla struttura di una proteina. Ciò nonostante è possibile studiare una soluzione a questo tipo di problema sfruttando le conoscenze biochimiche, genetiche e molecolari avanzate che sono le basi scientifiche dell’ingegneria genetica. La sensibilità al calore dell’insulina rappresenta per il diabetico una questione molto problematica e frustante. In estate, quando esce da casa, deve ricorrere a sistemi drastici: mettere le penne in un astuccio termico con due ghiaccioli. In inverno il problema rimane ma è invertito, perché l’insulina deve essere protetta dalle temperature eccessivamente basse anziché dal caldo.Per un diabetico la terapia in se non rappresenta un problema, ma piuttosto è la limitatezza dell’offerta terapeutica a creare le difficoltà maggiori. Nemmeno chi fa uso del microinfusore può evitare il problema di nostro interesse: in questa terapia, infatti, cambia il modo di iniettare l’insulina ma il farmaco usato è lo stesso.Nei due casi presi in esame, terapia multi iniettiva e con microinfusore, sono state messe in luce le carenze di tipo tecnico e i difetti che riguardano l’insulina, risolvibili con l’introduzione di un farmaco migliore.L’idea proposta è realizzabile in breve tempo e a costi sostenuti: non sono, infatti, necessari studi prolungati sulla molecola bersaglio del progetto ne sono richieste conoscenze scientifiche ulteriori. Tutto ciò che è stato finora scoperto deve servire da base teorica, da seguire nelle fasi di miglioramento dell’insulina. L’intento è di studiare le insuline prodotte da animali che vivono in ambienti caldi o con elevate escursioni termiche per capire cosa le rende termo-stabili e usare queste informazioni per migliorare l’insulina umana. Le possibilità offerte dal sequenziamento genomico di migliaia di specie vegetali e animali sono ormai enormi e sarebbero utili a questo scopo.In letteratura è possibile trovare molti esempi di proteine ed enzimi migliorati geneticamente, alcuni dei quali sono stati resi termostabili, e utilizzati nel trattamento di varie patologie.La produzione di un’insulina termostabile permetterebbe di risolvere il problema esposto alla radice. Se si riuscisse a realizzare l’insulina termostabile rappresenterebbe un medicinale più versatile rispetto a quella attualmente utilizzata e il diabete sarebbe una malattia più facilmente gestibile.