Vaca geneticamente modificada produz insulina humana no leite

Produção de insulina humana no leite

Uma vaca geneticamente modificada produziu no leite as proteínas necessárias para obter insulina humana. Os cientistas responsáveis pela experiência acreditam que um rebanho destes bovinos poderá vir a resolver os problemas de abastecimento mundial de insulina.

Caso esse rebanho se revele viável - algo que, perante este primeiro caso, continua muito longe de estar demonstrado -, os investigadores consideram que poderá superar os atuais métodos de produção de insulina, dependentes de leveduras e bactérias geneticamente modificadas.

A insulina, bem como a sua função na diabetes, foi descoberta pela primeira vez em 1921. Durante muitos anos, as pessoas com diabetes foram tratadas com insulina extraída dos pâncreas de bovinos e suínos.

Contudo, em 1978, foi produzida a primeira insulina «humana» com proteínas provenientes da bactéria E. coli geneticamente manipulada. Este processo, juntamente com métodos semelhantes que recorrem a leveduras em vez de bactérias, continua a ser a principal fonte de insulina para uso médico.

Embora a utilização de vacas para fornecer insulina humana não seja uma ideia inédita, o novo estudo é o primeiro a conseguir produzir insulina «humana» num bovino geneticamente modificado.

A equipa de investigação, liderada pelo cientista animal Matt Wheeler, da Universidade de Illinois Urbana-Champaign, introduziu nos núcleos celulares de 10 embriões de vaca um segmento específico de ADN humano que codifica a proinsulina, uma proteína convertida em insulina. Depois, os embriões foram implantados no útero de vacas normais.

Apenas um destes embriões geneticamente modificados resultou numa gravidez, que terminou com o nascimento natural de uma cria transgénica viva.

Desenvolvimento da vaca transgénica

Ao atingir a maturidade, a equipa tentou de várias formas fazer a vaca geneticamente modificada engravidar: inseminação artificial, fertilização in vitro e até o método tradicional. Nenhuma tentativa teve sucesso, mas os investigadores salientam que isso poderá estar mais relacionado com a forma como o embrião foi criado do que com a sua modificação genética.

Por fim, conseguiram induzir a lactação da vaca através de hormonas, recorrendo a um método não revelado atribuído ao especialista em reprodução animal Pietro Baruselli, da Universidade de São Paulo.

A vaca não produziu tanto leite como produziria durante uma gravidez. Ainda assim, o pequeno volume obtido ao longo de um mês foi analisado para procurar proteínas específicas, através de imunotransferência e espetrometria de massa.

A imunotransferência identificou duas bandas com massas moleculares semelhantes às da proinsulina e da insulina humanas, ausentes no leite de vacas não transgénicas. A espetrometria de massa apontou para a presença do péptido C, removido da proinsulina humana durante a produção de insulina, sugerindo que enzimas presentes no leite da vaca poderão ter convertido a proinsulina «humana» em insulina.

«O nosso objetivo era produzir proinsulina, purificá-la para obter insulina e avançar a partir daí. Mas a vaca basicamente tratou do processo por si própria. Produz cerca de três para um de insulina biologicamente ativa em relação à proinsulina», afirma Wheeler.

Em 2014, foi alcançado um tipo semelhante de modificação genética em ratinhos, cujo leite continha até 8.1 gramas de proinsulina humana por litro. O novo estudo não comunicou concentrações comparáveis, mas isso não impediu Wheeler de ponderar a expansão do método.

Uma unidade típica de insulina corresponde a 0.0347 miligramas. Assim, se, como Wheeler propõe, cada vaca conseguir produzir um grama de insulina por litro de leite, seriam obtidas 28,818 unidades de insulina.

«Seriam necessárias instalações especializadas, com elevados padrões sanitários, para o gado, mas não seria nada de particularmente invulgar para a nossa indústria leiteira, que está bem estabelecida», diz.

«Consigo imaginar um futuro em que um rebanho de 100 cabeças… pudesse produzir toda a insulina necessária para o país. E com um rebanho maior? Poderia produzir-se, num ano, o abastecimento para todo o mundo.»

Esta investigação foi publicada na revista Biotechnology Journal.