Preparaty insuliny ludzkiej otrzymuje się metodami. Cukrzyca: komu przysługuje bezpłatna insulina i jak ją zdobyć

Powszechnie i powszechnie wiadomo, że istnieje taka choroba, jak cukrzyca, kiedy organizm ludzki traci zdolność do wytwarzania ważnego fizjologicznie hormonu insuliny. W efekcie cukier gromadzi się we krwi i pacjent może umrzeć. Insulina jest wytwarzana przez komórki beta wysp Langerhansa w trzustce. Próby wydobycia go z trzustki przez długi czas pozostawały bezskuteczne, gdyż hormon ten jest polipeptydem i jest niszczony przez trypsynę zawartą w tkance trzustki wyciętej z organizmu.

Wcześniej insulinę otrzymywano z komórek trzustki zwierzęcej, dlatego jej koszt był bardzo wysoki. W 1922 roku dziesięcioletniemu chłopcu choremu na cukrzycę po raz pierwszy podano insulinę wyizolowaną z trzustki zwierzęcia. Wynik przekroczył wszelkie oczekiwania, a rok później amerykańska firma Eli Lilly wypuściła na rynek pierwszy produkt z insuliną zwierzęcą.

Aby uzyskać 100 g insuliny krystalicznej potrzeba 800-1000 kg trzustki, a jeden gruczoł krowy waży 200 - 250 gramów. To spowodowało, że insulina była droga i trudno dostępna dla szerokiego grona diabetyków. I tak w 1979 roku spośród 6 milionów pacjentów na całym świecie insulinę otrzymywało jedynie 4 miliony. Bez leczenia insuliną pacjenci umierali. A jeśli wziąć pod uwagę, że na cukrzycę choruje wiele dzieci, staje się jasne, że dla wielu krajów choroba ta staje się tragedią narodową. Ponadto wieloletnie stosowanie insuliny zwierzęcej doprowadziło do nieodwracalnego uszkodzenia wielu narządów pacjenta na skutek reakcji immunologicznych wywołanych wstrzyknięciem obcej dla organizmu ludzkiego insuliny zwierzęcej.

W 1978 roku badacze z Genentech po raz pierwszy wyprodukowali insulinę ze specjalnie opracowanego szczepu Escherichia coli (E. coli).

Inżynierowie genetyczni jako pierwsze praktyczne zadanie postanowili sklonować gen insuliny. Sklonowane geny ludzkiej insuliny wprowadzono do komórki bakteryjnej za pomocą plazmidu, dzięki czemu E. coli nabyła zdolność do syntezy łańcucha białkowego składającego się z galaktozydazy i insuliny. Zsyntetyzowane polipeptydy są odszczepiane chemicznie od enzymu, a następnie przeprowadzane jest oczyszczanie, którego naturalne szczepy drobnoustrojów nigdy nie syntetyzowały. Od 1982 roku firmy w USA, Japonii, Wielkiej Brytanii i innych krajach produkują genetycznie modyfikowaną insulinę. Wykazano, że nie zawiera białek E. coli, endotoksyn i innych zanieczyszczeń, nie powoduje skutków ubocznych jak insulina zwierzęca i nie różni się od niej działaniem biologicznym.

Insulina składa się z dwóch łańcuchów polipeptydowych A i B, o długości 20 i 30 aminokwasów. Kiedy są one połączone wiązaniami dwusiarczkowymi, powstaje natywna (naturalna) insulina dwułańcuchowa. Jedną z metod wytwarzania genetycznie modyfikowanej insuliny jest oddzielne (różne szczepy producentów) wytwarzanie obu łańcuchów, a następnie fałdowanie cząsteczki (tworzenie mostków dwusiarczkowych) i rozdzielanie izoform.

Inną metodą wytwarzania insuliny jest synteza proinsuliny w komórkach E. Coli, dla której zsyntetyzowano kopię DNA na matrycy RNA przy użyciu odwrotnej transkryptazy. Po oczyszczeniu powstałą proinsulinę rozszczepiono trypsyną i karboksypeptydazą, uzyskując insulinę natywną, przy czym etapy ekstrakcji i izolacji hormonu zostały zminimalizowane. Z 1000 litrów płynu hodowlanego można uzyskać do 200 gramów hormonu, co odpowiada ilości insuliny wydzielonej z 1600 kg trzustki świni lub krowy.

W Wielkiej Brytanii za pomocą E. coli zsyntetyzowano oba łańcuchy ludzkiej insuliny, które następnie połączono w cząsteczkę biologicznie aktywnego hormonu. Aby organizm jednokomórkowy mógł syntetyzować cząsteczki insuliny na swoich rybosomach, należy zapewnić mu niezbędny program, czyli wprowadzić do niego gen hormonu.

W Instytucie Rosyjskiej Akademii Nauk uzyskano rekombinowaną (otrzymaną w drodze inżynierii genetycznej) insulinę przy użyciu genetycznie zmodyfikowanych szczepów E. coli. Z wyhodowanej biomasy izolowany jest prekursor, białko hybrydowe wyrażane w ilości 40% całkowitego białka komórkowego, zawierające preproinsulinę. Jej konwersja do insuliny in vitro przebiega w takiej samej kolejności jak in vivo - odszczepia się wiodący polipeptyd, preproinsulina przekształca się w insulinę poprzez etapy oksydacyjnej sulfitollizy, po której następuje redukcyjne zamknięcie trzech wiązań dwusiarczkowych i enzymatyczna izolacja wiążący peptyd C. Po serii oczyszczeń chromatograficznych, obejmujących wymianę jonową, żel i HPLC (wysokosprawna chromatografia cieczowa), otrzymuje się insulinę ludzką o wysokiej czystości i naturalnej sile działania.

Można zastosować szczep z sekwencją nukleotydową wbudowaną w plazmid (małą cząsteczkę DNA) wyrażający białko hybrydowe składające się z liniowej proinsuliny i fragmentu białka A Staphylococcus aureus dołączonego do jego N-końca poprzez resztę metioniny.

Hodowla nasyconej biomasy komórek szczepu rekombinowanego zapewnia rozpoczęcie produkcji białka hybrydowego, którego izolacja i sekwencyjna transformacja w probówce prowadzi do insuliny.

W Ostatnio Szczególną uwagę przywiązuje się do uproszczenia procedury otrzymywania rekombinowanej insuliny za pomocą metod inżynierii genetycznej. Na przykład możliwe jest otrzymanie białka fuzyjnego składającego się z peptydu liderowego interleukiny 2 przyłączonego do N-końca proinsuliny poprzez resztę lizyny. Białko ulega skutecznej ekspresji i jest zlokalizowane w ciałkach inkluzyjnych. Po wyizolowaniu białko jest trawione przez trypsynę w celu wytworzenia insuliny i peptydu C.

Otrzymaną insulinę i peptyd C oczyszczono metodą RP HPLC. Podczas tworzenia konstruktów fuzyjnych bardzo ważny jest stosunek masy białka nośnikowego do docelowego polipeptydu. Peptydy C są połączone główką do ogona za pomocą przerywników aminokwasowych zawierających miejsce restrykcyjne Sfi I i dwie reszty argininy na początku i na końcu przerywnika w celu późniejszego rozszczepienia białka przez trypsynę. HPLC produktów rozszczepienia pokazuje, że rozszczepienie peptydu C jest ilościowe, co pozwala na zastosowanie metody multimerycznego syntetycznego genu do wytwarzania docelowych polipeptydów na skalę przemysłową.

Synteza interferonu insuliny somatotropiny

Insulina to lek ratujący życie, który zrewolucjonizował życie wielu osób chorych na cukrzycę.

W całej historii medycyny i farmacji XX wieku można wyróżnić być może tylko jedną grupę leków o takim samym znaczeniu - antybiotyki. Podobnie jak insulina, bardzo szybko weszły do ​​medycyny i pomogły uratować życie wielu ludzi.

Dzień Cukrzycy obchodzony jest co roku z inicjatywy Światowej Organizacji Zdrowia od 1991 roku, w rocznicę urodzin kanadyjskiego fizjologa F. Bantinga, który wraz z J. J. McLeodem odkrył hormon insuliny. Przyjrzyjmy się, jak ten hormon jest otrzymywany i wytwarzany.

Czym różnią się od siebie preparaty insuliny?

1. Stopień oczyszczenia.
2. Źródłem produkcji jest insulina wieprzowa, wołowa lub ludzka.
3. Dodatkowymi składnikami zawartymi w roztworze leku są konserwanty, przedłużacze działania i inne.
4. Stężenie.
5. pH roztworu.
6. Możliwość mieszania leków krótko i długo działających.

Insulina jest hormonem wytwarzanym przez specjalne komórki trzustki. Jest to białko dwułańcuchowe zawierające 51 aminokwasów.

Na świecie zużywa się rocznie około 6 miliardów jednostek insuliny (1 jednostka to 42 mcg substancji). Produkcja insuliny jest zaawansowana technologicznie i odbywa się wyłącznie metodami przemysłowymi.

Źródła insuliny

Obecnie, w zależności od źródła produkcji, wyodrębnia się insulinę wieprzową i preparaty insuliny ludzkiej.

Insulina wieprzowa jest obecnie bardzo wysoki stopień czyszczenie, ma dobre działanie hipoglikemizujące, praktycznie nie ma na niego reakcji alergicznych.

Preparaty insuliny ludzkiej w pełni odpowiadają budową chemiczną hormonowi ludzkiemu. Zwykle są wytwarzane w drodze biosyntezy z wykorzystaniem technologii inżynierii genetycznej.

Duże firmy produkcyjne stosują metody produkcji, które zapewniają, że ich produkty spełniają wszelkie standardy jakości. Nie stwierdzono większych różnic w działaniu insuliny jednoskładnikowej ludzkiej i świńskiej (czyli wysokooczyszczonej), w odniesieniu do układu odpornościowego, według wielu badań, różnica jest minimalna.

Składniki pomocnicze stosowane w produkcji insuliny

Butelka z lekiem zawiera roztwór zawierający nie tylko sam hormon insulinę, ale także inne związki. Każdy z nich odgrywa swoją specyficzną rolę:

• przedłużenie działania leku;
• dezynfekcja roztworu;
• obecność właściwości buforowych roztworu i utrzymanie neutralnego pH (równowaga kwasowo-zasadowa).

Przedłużanie działania insuliny

Aby wytworzyć insulinę długodziałającą, do roztworu insuliny zwykłej dodaje się jeden z dwóch związków: cynk lub protaminę. W zależności od tego wszystkie insuliny można podzielić na dwie grupy:

• insuliny protaminowe – protafan, insulina bazowa, NPH, humulina N;
• insuliny cynkowe – zawiesina insulinowo-cynkowa monotard, lente, humulina-cynk.

Protamina jest białkiem, ale działania niepożądane, takie jak alergie na nią, są bardzo rzadkie.

Aby stworzyć neutralne środowisko roztworu, dodaje się do niego bufor fosforanowy. Należy pamiętać, że surowo zabrania się łączenia insuliny zawierającej fosforany z zawiesiną insulinowo-cynkową (IZS), gdyż fosforan cynku wytrąca się i działanie insuliny cynkowej skraca się w najbardziej nieprzewidywalny sposób.

Składniki środków dezynfekcyjnych

Niektóre ze związków, które według kryteriów farmakotechnologicznych powinny już znajdować się w leku, mają działanie dezynfekujące. Należą do nich krezol i fenol (oba mają specyficzny zapach), a także parabenzoesan metylu (metyloparaben), który nie ma zapachu.

Wprowadzenie któregokolwiek z tych konserwantów powoduje specyficzny zapach niektórych preparatów insuliny. Wszystkie konserwanty w ilościach, w jakich występują w preparatach insulinowych, nie mają żadnego negatywnego działania.

Insuliny protaminowe zwykle zawierają krezol lub fenol. Fenolu nie można dodawać do roztworów ICS, ponieważ się zmienia właściwości fizyczne cząsteczki hormonów. Leki te obejmują metyloparaben. Jony cynku w roztworze mają również działanie przeciwdrobnoustrojowe.

Dzięki tej wielostopniowej ochronie antybakteryjnej za pomocą konserwantów, rozwój możliwe komplikacje, którego przyczyną może być zakażenie bakteryjne w wyniku wielokrotnego wkłuwania igły w butelkę z roztworem.

Dzięki istnieniu takiego mechanizmu zabezpieczającego pacjent może używać tej samej strzykawki do podskórnych wstrzyknięć leku przez okres od 5 do 7 dni (pod warunkiem, że jako jedyny korzysta ze strzykawki). Co więcej, konserwanty pozwalają nie stosować alkoholu do leczenia skóry przed wstrzyknięciem, ale tylko wtedy, gdy pacjent wstrzyknie sobie strzykawkę z cienką igłą (insulina).

Kalibracja strzykawek insulinowych

W pierwszych preparatach insuliny jeden ml roztworu zawierał tylko jedną jednostkę hormonu. Później zwiększono stężenie. Większość preparatów insuliny w fiolkach stosowanych w Rosji zawiera 40 jednostek na 1 ml roztworu. Fiolki są zwykle oznaczone symbolem U-40 lub 40 jednostek/ml.

Są przeznaczone do powszechnego stosowania właśnie dla takiej insuliny i są kalibrowane zgodnie z następującą zasadą: gdy osoba pobiera strzykawką 0,5 ml roztworu, zyskuje 20 jednostek, 0,35 ml odpowiada 10 jednostkom i tak dalej.

Każdy znak na strzykawce jest równy określonej objętości, a pacjent już wie, ile jednostek zawiera ta objętość. Zatem kalibracja strzykawek jest kalibracją objętości leku, przeznaczonego do stosowania insuliny U-40. 4 jednostki insuliny zawarte są w 0,1 ml leku, 6 jednostek w 0,15 ml leku i tak dalej aż do 40 jednostek, co odpowiada 1 ml roztworu.

W niektórych krajach stosuje się insulinę, której 1 ml zawiera 100 jednostek (U-100). Do takich leków produkowane są specjalne strzykawki insulinowe, które są podobne do omówionych powyżej, ale mają inną kalibrację.

Uwzględnia dokładnie to stężenie (jest 2,5 razy większe od normy). W tym przypadku dawka insuliny dla pacjenta w sposób naturalny pozostaje taka sama, gdyż zaspokaja ona zapotrzebowanie organizmu na określoną ilość insuliny.

Oznacza to, że jeśli pacjent stosował wcześniej lek U-40 i wstrzykiwał 40 jednostek hormonu dziennie, to przy wstrzykiwaniu insuliny U-100 powinien otrzymać te same 40 jednostek, ale podawać je w ilości 2,5 razy mniejszej. Oznacza to, że te same 40 jednostek będzie zawarte w 0,4 ml roztworu.

Niestety nie wszyscy lekarze, a zwłaszcza ci chorzy na cukrzycę, o tym wiedzą. Pierwsze trudności zaczęły się, gdy część pacjentów przeszła na stosowanie wstrzykiwaczy insuliny (pen-strzykawek), które wykorzystują wkłady (specjalne wkłady) zawierające insulinę U-40.

Jeśli napełnimy taką strzykawkę roztworem oznaczonym np. U-100 do poziomu 20 jednostek (czyli 0,5 ml), wówczas objętość ta będzie zawierać aż 50 jednostek leku.

Za każdym razem, napełniając zwykłe strzykawki insuliną U-100 i patrząc na jednostki odcięcia, osoba przyjmie dawkę 2,5 razy większą niż wskazana przy tym znaczniku. Jeśli ani lekarz, ani pacjent nie zauważą tego błędu w odpowiednim czasie, istnieje duże prawdopodobieństwo wystąpienia ciężkiej hipoglikemii z powodu ciągłego przedawkowania leku, co często zdarza się w praktyce.

Z drugiej strony czasami dostępne są strzykawki insulinowe skalibrowane specjalnie dla leku U-100. Jeśli taka strzykawka zostanie omyłkowo napełniona zwykłym roztworem U-40, wówczas dawka insuliny w strzykawce będzie 2,5 razy mniejsza niż podana przy odpowiednim znaku na strzykawce.

W rezultacie może wystąpić pozornie niewytłumaczalny wzrost poziomu glukozy we krwi. W rzeczywistości wszystko jest całkiem logiczne - dla każdego stężenia leku należy użyć odpowiedniej strzykawki.

W niektórych krajach, np. w Szwajcarii, istniał dokładnie przemyślany plan, według którego przeprowadzono kompetentne przejście na preparaty insuliny oznaczone symbolem U-100. Wymaga to jednak bliskiego kontaktu wszystkich zainteresowanych stron: lekarzy wielu specjalności, pacjentów, pielęgniarek wszelkich oddziałów, farmaceutów, producentów, władz.

W naszym kraju bardzo trudno jest przestawić wszystkich pacjentów na stosowanie wyłącznie insuliny U-100, gdyż najprawdopodobniej doprowadzi to do wzrostu liczby błędów w ustalaniu dawki.

Łączne stosowanie insulin krótko działających i długo działających

We współczesnej medycynie cukrzycę, zwłaszcza typu 1, leczy się zwykle za pomocą kombinacji dwóch rodzajów insuliny – krótko działającej i długo działającej.

Byłoby znacznie wygodniej dla pacjentów, gdyby w jednej strzykawce można było łączyć leki o różnym czasie działania i podawać je jednocześnie, aby uniknąć podwójnego nakłucia skóry.

Wielu lekarzy nie wie, co decyduje o możliwości mieszania różnych insulin. Opiera się to na zgodności chemicznej i galenowej (określonej składem) insulin długo działających i krótko działających.

Bardzo ważne jest, aby po zmieszaniu dwóch rodzajów leków szybki początek działania insuliny krótko działającej nie wydłużał się ani nie zanikał.

Udowodniono, że lek krótko działający można połączyć w jednym wstrzyknięciu z insuliną protaminową, a działanie insuliny krótko działającej nie jest opóźnione, gdyż rozpuszczalna insulina nie wiąże się z protaminą.

W tym przypadku producent leku nie ma znaczenia. Można go na przykład łączyć z humuliną N lub protafanem. Ponadto można przechowywać mieszaniny tych leków.

W przypadku preparatów cynkowo-insulinowych od dawna wiadomo, że zawiesina insulinowo-cynkowa (krystaliczna) nie może być łączona z insuliną krótko działającą, ponieważ wiąże się ona z nadmiarem jonów cynku i przekształca się czasami częściowo w insulinę długodziałającą.

Niektórzy pacjenci najpierw wstrzykują lek krótko działający, następnie bez wyjmowania igły spod skóry lekko zmieniają jej kierunek i wstrzykują przez nią insulinę cynkową.

Przeprowadzono sporo badań naukowych nad tą metodą podawania, dlatego nie można wykluczyć, że w niektórych przypadkach przy tej metodzie iniekcji może pod skórą utworzyć się kompleks cynk-insulina i lek krótko działający, co prowadzi do upośledzenia wchłaniania tego ostatniego.

Dlatego lepiej jest podawać insulinę krótkodziałającą zupełnie oddzielnie od insuliny cynkowej, wykonując dwa osobne wstrzyknięcia w obszary skóry oddalone od siebie o co najmniej 1 cm. Jest to niewygodne, czego nie można powiedzieć o standardową dawkę.

Insuliny kombinowane

Obecnie przemysł farmaceutyczny produkuje leki skojarzone zawierające insulinę krótko działającą wraz z insuliną protaminową w ściśle określonej zawartości procentowej. Do takich leków należą:

• mieszaniec,
• aktrafan,
• insuman com.

Najskuteczniejsze kombinacje to te, w których stosunek insuliny krótko i długo działającej wynosi 30:70 lub 25:75. Stosunek ten jest zawsze wskazany w instrukcji stosowania każdego konkretnego leku.

Leki takie najlepiej sprawdzają się u osób utrzymujących stałą dietę i regularnie uprawiających aktywność fizyczną. Często stosują je na przykład starsi pacjenci chorzy na cukrzycę typu 2.

Insuliny kombinowane nie nadają się do tzw. insulinoterapii „elastycznej”, gdy istnieje konieczność ciągłej zmiany dawkowania insuliny krótkodziałającej.

Należy to zrobić na przykład przy zmianie ilości węglowodanów w pożywieniu, zmniejszeniu lub zwiększeniu aktywności fizycznej itp. W tym przypadku dawka insuliny bazowej (długo działającej) pozostaje praktycznie niezmieniona.

Insulina jest głównym lekiem stosowanym w leczeniu chorych na cukrzycę typu 1. Czasami stosuje się go również w celu ustabilizowania stanu pacjenta i poprawy jego samopoczucia w drugim typie choroby. Substancja ta ze swej natury jest hormonem, który już w małych dawkach może wpływać na gospodarkę węglowodanową.

Zwykle trzustka wytwarza wystarczającą ilość insuliny, która pomaga utrzymać fizjologiczny poziom cukru we krwi. Jednak w przypadku poważnych zaburzeń endokrynologicznych jedyną szansą na pomoc pacjentce są często zastrzyki z insuliny. Niestety nie można go przyjmować doustnie (w postaci tabletek), gdyż ulega całkowitemu zniszczeniu w przewodzie pokarmowym i traci swoje wartości biologiczne.

Możliwości uzyskania insuliny do stosowania w praktyce lekarskiej

Wielu diabetyków zapewne choć raz zastanawiało się, z czego powstaje insulina, którą wykorzystuje się w celach leczniczych? Obecnie lek ten najczęściej pozyskiwany jest z wykorzystaniem inżynierii genetycznej i biotechnologii, lecz zdarza się, że ekstrahuje się go z surowców pochodzenia zwierzęcego.

Preparaty otrzymywane z surowców pochodzenia zwierzęcego

Ekstrakcja tego hormonu z trzustki świń i bydła to stara technologia, która jest obecnie rzadko stosowana. Wynika to z niskiej jakości otrzymywanego leku, jego tendencji do wywoływania reakcji alergicznych oraz niewystarczającego stopnia oczyszczenia. Faktem jest, że ponieważ hormon jest substancją białkową, składa się z pewnego zestawu aminokwasów.

Insulina wytwarzana w organizmie świni różni się składem aminokwasowym od insuliny ludzkiej o 1 aminokwas, a insuliny bydlęcej o 3.

Na początku i połowie XX wieku, gdy nie było jeszcze podobnych leków, już taka insulina stała się przełomem w medycynie i umożliwiła wyniesienie leczenia diabetyków na nowy poziom. Hormony uzyskane tą metodą obniżały poziom cukru we krwi, choć często powodowały skutki uboczne i alergie. Różnice w składzie aminokwasów i zanieczyszczeń w leku wpłynęły na stan pacjentów, szczególnie w przypadku bardziej wrażliwych kategorii pacjentów (dzieci i osoby starsze). Inną przyczyną złej tolerancji takiej insuliny jest obecność w leku jej nieaktywnego prekursora (proinsuliny), którego w tej odmianie leku nie dało się pozbyć.

Obecnie istnieją ulepszone insuliny wieprzowe, które nie mają tych wad. Pozyskuje się je z trzustki świni, ale następnie poddaje się je dodatkowemu przetwarzaniu i oczyszczaniu. Są wieloskładnikowe i zawierają substancje pomocnicze.

Zmodyfikowana insulina wieprzowa praktycznie nie różni się od hormonu ludzkiego, dlatego nadal jest stosowana w praktyce

Takie leki są znacznie lepiej tolerowane przez pacjentów i praktycznie nie powodują działania niepożądane nie osłabiają układu odpornościowego i skutecznie obniżają poziom cukru we krwi. Insulina bydlęca nie jest obecnie stosowana w medycynie, ponieważ ze względu na swoją obcą strukturę negatywnie wpływa na układ odpornościowy i inne układy organizmu człowieka.

Genetycznie modyfikowana insulina

Insulina ludzka stosowana u diabetyków jest komercyjnie produkowana na dwa sposoby:

• zastosowanie enzymatycznej obróbki insuliny wieprzowej;
• przy użyciu genetycznie modyfikowanych szczepów E. coli lub drożdży.

Wraz ze zmianą fizykochemiczną cząsteczki insuliny wieprzowej pod wpływem specjalnych enzymów stają się identyczne z insuliną ludzką. Skład aminokwasowy powstałego leku nie różni się od składu naturalnego hormonu wytwarzanego w organizmie człowieka. W procesie produkcyjnym lek jest wysoce oczyszczony, dzięki czemu nie powoduje reakcji alergicznych ani innych niepożądanych objawów.

Ale najczęściej insulinę uzyskuje się przy użyciu zmodyfikowanych (genetycznie zmienionych) mikroorganizmów. Bakterie lub drożdże zostały zmienione biotechnologicznie tak, aby mogły wytwarzać własną insulinę.

Oprócz produkcji samej insuliny, ważną rolę odgrywa jej oczyszczanie. Aby mieć pewność, że lek nie wywoła reakcji alergicznych lub zapalnych, na każdym etapie należy monitorować czystość szczepów drobnoustrojów i wszystkich roztworów, a także zastosowanych składników.

Istnieją 2 metody wytwarzania insuliny w ten sposób. Pierwsza z nich polega na wykorzystaniu dwóch różnych szczepów (gatunków) tego samego mikroorganizmu. Każdy z nich syntetyzuje tylko jeden łańcuch cząsteczki DNA hormonu (w sumie są dwa i są one ze sobą spiralnie skręcone). Następnie łańcuchy te są łączone i w powstałym roztworze można już oddzielić aktywne formy insuliny od tych, które nie mają żadnego znaczenia biologicznego.

Drugi sposób wytwarzania leku z wykorzystaniem E. coli lub drożdży polega na tym, że drobnoustrój najpierw wytwarza nieaktywną insulinę (czyli jej prekursor – proinsulinę). Następnie, za pomocą obróbki enzymatycznej, forma ta jest aktywowana i wykorzystywana w medycynie.

Personel mający dostęp do niektórych obszarów produkcyjnych musi zawsze nosić sterylny kombinezon ochronny, zapobiegając w ten sposób kontaktowi leku z płynami biologicznymi człowieka

Wszystkie te procesy są zazwyczaj zautomatyzowane, powietrze i wszystkie powierzchnie mające kontakt z ampułkami i fiolkami są sterylne, a linie sprzętowe są hermetycznie zamknięte.

Techniki biotechnologiczne umożliwiają naukowcom myślenie o alternatywnych rozwiązaniach problemu cukrzycy. Przykładowo, obecnie prowadzone są badania przedkliniczne nad produkcją sztucznych komórek beta trzustki, które można uzyskać metodami inżynierii genetycznej. Być może w przyszłości zostaną one wykorzystane do poprawy funkcjonowania tego narządu u chorego.

Produkcja nowoczesnych produktów to złożony proces technologiczny, który wymaga automatyzacji i minimalnej ingerencji człowieka.

Dodatkowe komponenty

Produkcja insuliny bez Substancje pomocnicze V nowoczesny świat Niemal nie do wyobrażenia, bo mogą poprawić jego właściwości chemiczne, wydłużyć czas działania i osiągnąć wysoki stopień czystości.

Ze względu na swoje właściwości wszystkie dodatkowe składniki można podzielić na następujące klasy:

• przedłużacze (substancje stosowane w celu zapewnienia dłuższego działania leku);
• składniki dezynfekujące;
• stabilizatory, dzięki którym w roztworze leku zachowana jest optymalna kwasowość.

Dodatki przedłużające

Istnieją insuliny o przedłużonym działaniu, których aktywność biologiczna trwa od 8 do 42 godzin (w zależności od grupy leków). Efekt ten osiąga się poprzez dodanie do roztworu do iniekcji specjalnych substancji – przedłużaczy. Najczęściej w tym celu stosuje się jeden z tych związków:

• białka;
• sole chlorku cynku.

Białka przedłużające działanie leku ulegają szczegółowemu oczyszczeniu i są niskoalergiczne (na przykład protamina). Sole cynku nie mają również negatywnego wpływu na działanie insuliny ani samopoczucie człowieka.

Składniki antybakteryjne

Środki dezynfekcyjne zawarte w insulinie są niezbędne, aby podczas przechowywania i stosowania nie rozmnażała się w niej flora bakteryjna. Substancje te są konserwantami i zapewniają zachowanie aktywności biologicznej leku. Dodatkowo, jeśli pacjent podaje sobie hormon wyłącznie z jednej butelki, wówczas lek może mu wystarczyć na kilka dni. Dzięki wysokiej jakości składnikom antybakteryjnym nie będzie konieczności wyrzucania niewykorzystanego leku ze względu na teoretyczną możliwość namnażania się drobnoustrojów w roztworze.

Jako składniki środków dezynfekcyjnych przy produkcji insuliny można stosować następujące substancje:

• metakrezol;
• fenol;
• parabeny.

Jeśli roztwór zawiera jony cynku, pełnią one również rolę dodatkowego środka konserwującego ze względu na swoje właściwości antybakteryjne

Niektóre składniki środków dezynfekcyjnych nadają się do produkcji każdego rodzaju insuliny. Ich interakcję z hormonem należy zbadać na etapie badań przedklinicznych, gdyż konserwant nie powinien zaburzać biologicznego działania insuliny ani w inny sposób negatywnie wpływać na jej właściwości.

Zastosowanie konserwantów w większości przypadków pozwala na podanie hormonu pod skórę bez wstępnego traktowania go alkoholem lub innymi środkami antyseptycznymi (producent zwykle wspomina o tym w instrukcji). Upraszcza to podawanie leku i zmniejsza liczbę manipulacji przygotowawczych przed samym wstrzyknięciem. Ale to zalecenie działa tylko wtedy, gdy roztwór podaje się za pomocą indywidualnej strzykawki insulinowej z cienką igłą.

Stabilizatory

Stabilizatory są niezbędne, aby zapewnić utrzymanie pH roztworu na zadanym poziomie. Bezpieczeństwo leku, jego aktywność i stabilność właściwości chemicznych zależą od poziomu kwasowości. Podczas produkcji hormonów do wstrzykiwań dla pacjentów z cukrzycą zwykle stosuje się w tym celu fosforany.

W przypadku insulin zawierających cynk stabilizatory roztworu nie zawsze są potrzebne, ponieważ jony metali pomagają utrzymać niezbędną równowagę. Jeśli mimo to zostaną użyte, zamiast fosforanów stosuje się inne związki chemiczne, ponieważ połączenie tych substancji prowadzi do wytrącania się i nieodpowiedniości leku. Ważna nieruchomość Wymogiem dla wszystkich stabilizatorów jest bezpieczeństwo i brak możliwości wchodzenia w jakiekolwiek reakcje z insuliną.

Doboru leków do wstrzykiwań na cukrzycę dla każdego pacjenta powinien dokonać kompetentny endokrynolog. Zadaniem insuliny jest nie tylko utrzymanie prawidłowego poziomu cukru we krwi, ale także nie uszkadzanie innych narządów i układów. Lek musi być chemicznie neutralny, niskoalergiczny i najlepiej niedrogi. Jest to również całkiem wygodne, jeśli wybraną insulinę można mieszać z innymi jej wersjami w zależności od czasu działania.

Osoby chore na cukrzycę, zwłaszcza z pierwszym typem choroby, muszą przez całe życie monitorować poziom glukozy we krwi, systematycznie stosować przepisane przez lekarza leki w celu utrzymania prawidłowego poziomu cukru, a także podawać insulinę.

Aby poznać poziom cukru we krwi, istnieje wiele rodzajów urządzeń zwanych „glukometrami”, które pozwalają na jego monitorowanie niemal w każdej chwili i w przypadku jego zbyt wysokiego lub niskiego poziomu podjęcie działań w celu jego ustabilizowania.

Cukrzyca: korzyści

Każdy pacjent chory na cukrzycę jest jedną z osób nazywanych beneficjentami. Wynika z tego, że każdej z tych osób przysługuje bezpłatna insulina i inne leki zapewniane przez państwo. Do czego uprawnieni są diabetycy typu 1:

1. Otrzymaj insulinę i strzykawki za darmo.
2. Poddaj się leczeniu w szpitalu.
3. Zdobądź glukometr i materiały eksploatacyjne.

Państwo ma także obowiązek zapewnić pacjentom wszelkie możliwe leki stabilizujące poziom cukru we krwi.

Procedura otrzymywania insuliny

Istnieją dwie możliwości uzyskania insuliny:

• zakup leku w aptece bez recepty;
• uzyskania recepty od lekarza.

Pierwsza opcja istnieje, aby pacjenci, którzy nie mieli czasu na wypełnienie recepty lub z jakiegoś powodu mogli kupić lek w aptece. Druga możliwość polega na wystawieniu recepty na lek przez lekarza prowadzącego dla osób będących rdzennymi mieszkańcami kraju, czyli posiadających rejestrację. Prawo wystawienia insuliny ma endokrynolog lub pielęgniarka wpisana do rejestru wystawiających recepty na leki.

Jak zdobyć insulinę za darmo

Obecnie obowiązuje procedura wydawania leków obywatelom, którzy ich potrzebują. Lek jest podawany pacjentowi przez lekarza prowadzącego osobiście. Aby wystawić receptę, lekarz będzie potrzebował następujących dokumentów:

• paszport;
• ubezpieczenie zdrowotne (polisa);
• indywidualna polisa ubezpieczeniowa;
• dokument potwierdzający niepełnosprawność;
• dokument z funduszu emerytalnego stwierdzający brak odmowy świadczeń socjalnych.

Jak leczyć wstrząs insulinowy w cukrzycy

Po złożeniu niezbędnych dokumentów lekarz wypisuje recepty. W przypadku tego ostatniego należy skontaktować się z jedną z aptek, z którymi zawarto umowy na wydawanie leków na receptę program państwowy. Recepty wypisane przez lekarza ważne są od 14 dni do 30 dni. Ta informacja jest podana bezpośrednio w przepisie. Nie tylko pacjent, ale także jego najbliżsi mogą otrzymać insulinę po okazaniu recepty. Jeżeli przepisany przez lekarza lek jest chwilowo niedostępny w aptece, należy wykonać następujące czynności: zwrócić się do administratora apteki z prośbą o zarejestrowanie dokumentu uprawniającego do otrzymania leku w specjalnie przeznaczonym do tej procedury dzienniku. Następnie lek należy wydać w ciągu dziesięciu dni roboczych. Jeżeli lek nie zostanie wydany w wyznaczonym terminie, apteka ma obowiązek udzielić informacji o dalszym postępowaniu.

Co zrobić, jeśli przepis zostanie utracony

Jeżeli zdarzy się, że z jakiegoś powodu recepta na bezpłatny lek zaginie, należy w takiej sytuacji ponownie skontaktować się z endokrynologiem, który wypisał receptę. Lekarz wypisze nowe formularze recept.

Lekarz odmówił wystawienia recepty na insulinę

Jeżeli lekarz odmówi wystawienia pacjentowi recepty, należy w takim wypadku zwrócić się do ordynatora oddziału i zażądać wyjaśnienia zaistniałej sytuacji. W przypadku, gdy naczelny lekarz odmówił wystawienia recepty i złożenia jakichkolwiek wyjaśnień, należy zwrócić się z pisemną prośbą o odmowę w dwóch egzemplarzach. Jeden z nich powinien być opatrzony pieczątką placówki medycznej dotyczącą korespondencji przychodzącej. Dodatkowo należy zgłosić się do Kasy Ubezpieczeń Zdrowotnych z oświadczeniem o niedopełnianiu obowiązków pracowników Przychodni. Dlatego jeśli żaden z powyższych środków nie zadziałał, należy bezpośrednio zwrócić się do prokuratury z wymogiem przestrzegania odpowiedniego prawa w celu zwalczania naruszeń pracowników służby zdrowia.

Osoba insulinozależna ma obowiązek bez przeszkód otrzymywać insulinę w odpowiednich placówkach, w trybie określonym przez prawo. Ta procedura jest niezbędna dla osób chorych na cukrzycę.

Według statystyk około trzysta milionów ludzi na świecie cierpi na tę chorobę w różnych postaciach. Z tej liczby około połowa wymaga leczenia insuliną. Sugeruje to, że bez podania dawki insuliny w określonym czasie poziom cukru we krwi może wzrosnąć, co przy systematycznym działaniu może prowadzić do poważnych powikłań. Pacjenci chorzy na cukrzycę muszą szczególnie poważnie podchodzić do swojego zdrowia. Codziennie kontroluj stężenie glukozy we krwi i, jeśli to konieczne, wykonaj dodatkowy zastrzyk insuliny. Okresowo konieczna jest także konsultacja z endokrynologiem.

Pytanie, z czego wytwarzana jest insulina, interesuje nie tylko lekarzy i farmaceutów, ale także pacjentów chorych na cukrzycę, a także ich bliskich i przyjaciół. Dziś ten wyjątkowy i tak ważny dla zdrowia człowieka hormon można pozyskać z różnych surowców, stosując specjalnie opracowane i dokładnie przetestowane technologie. W zależności od metody produkcji wyróżnia się następujące rodzaje insuliny:

• Świńskie lub bydlęce, zwane także preparatem pochodzenia zwierzęcego
• Biosyntetyczna, znana również jako modyfikowana wieprzowina
• Genetycznie modyfikowane lub rekombinowane
• Genetycznie zmodyfikowane
• Syntetyczny

Insulina świńska jest stosowana od dawna w leczeniu cukrzycy. Jego stosowanie rozpoczęło się w latach 20. ubiegłego wieku. Należy zaznaczyć, że do lat 80-tych ubiegłego wieku jedynym narkotykiem była wieprzowina lub zwierzę. Do jego uzyskania wykorzystuje się tkankę trzustki zwierzęcej. Jednak tę metodę trudno nazwać optymalną lub prostą: praca z surowcami biologicznymi nie zawsze jest wygodna, a same surowce nie wystarczą.

Ponadto skład insuliny wieprzowej nie pokrywa się dokładnie ze składem hormonu wytwarzanego przez organizm zdrowego człowieka: w ich strukturze znajdują się różne reszty aminokwasowe. Należy zauważyć, że hormony wytwarzane przez trzustkę bydła mają jeszcze większą liczbę różnic, czego nie można nazwać zjawiskiem pozytywnym.

Oprócz czystej substancji wieloskładnikowej taki preparat niezmiennie zawiera tzw. proinsulinę, czyli substancję, której wydzielenie nowoczesnymi metodami oczyszczania jest prawie niemożliwe. To właśnie ta substancja często staje się źródłem reakcji alergicznych, co jest szczególnie niebezpieczne dla dzieci i osób starszych.

Z tego powodu naukowcy na całym świecie od dawna interesują się kwestią doprowadzenia składu hormonu wytwarzanego przez zwierzęta do pełnej zgodności z hormonami trzustki zdrowego człowieka. Prawdziwym przełomem w farmakologii i leczeniu cukrzycy było wyprodukowanie półsyntetycznego leku otrzymywanego poprzez zastąpienie aminokwasu alaniny w leku pochodzenia zwierzęcego treoniną.

W tym przypadku półsyntetyczna metoda otrzymywania hormonu opiera się na zastosowaniu preparatów pochodzenia zwierzęcego. Inaczej mówiąc, ulegają one po prostu modyfikacji i stają się identyczne z hormonami wytwarzanymi przez człowieka. Do ich zalet należy kompatybilność z organizmem człowieka i brak reakcji alergicznych.

Wadami tej metody są brak surowców i złożoność pracy z materiałami biologicznymi, a także wysoki koszt zarówno samej technologii, jak i powstałego leku.

Pod tym względem najlepszy lek do leczenia cukrzycy stosuje się rekombinowaną insulinę otrzymywaną metodą inżynierii genetycznej. Swoją drogą często nazywa się ją insuliną genetycznie modyfikowaną, wskazując w ten sposób sposób jej wytwarzania, a powstały produkt nazywa się insuliną ludzką, podkreślając tym samym jej absolutną identyczność z hormonami wytwarzanymi przez trzustkę zdrowego człowieka.

Wśród zalet insuliny modyfikowanej genetycznie należy zwrócić także uwagę na jej wysoki stopień czystości i brak proinsuliny, a także to, że nie powoduje reakcji alergicznych i nie ma przeciwwskazań.

Często zadawane pytanie jest całkiem zrozumiałe: z czego dokładnie powstaje rekombinowana insulina? Okazuje się, że hormon ten wytwarzają szczepy drożdży, a także E. coli, umieszczone w specjalnej pożywce. Co więcej, ilość uzyskanej substancji jest tak duża, że ​​można całkowicie zrezygnować ze stosowania leków uzyskanych z narządów zwierzęcych.

Oczywiście nie mówimy o prostej E. coli, ale o genetycznie zmodyfikowanej, która jest zdolna do wytwarzania rozpuszczalnej ludzkiej insuliny modyfikowanej genetycznie, której skład i właściwości są dokładnie takie same jak hormonu wytwarzanego przez komórki trzustka zdrowego człowieka.

Zaletami genetycznie modyfikowanej insuliny jest nie tylko jej absolutne podobieństwo do ludzkiego hormonu, ale także łatwość produkcji, wystarczająca ilość surowców i przystępna cena.

Naukowcy na całym świecie nazywają produkcję rekombinowanej insuliny prawdziwym przełomem w terapii cukrzycy. Znaczenie tego odkrycia jest tak wielkie i ważne, że trudno je przecenić. Wystarczy zauważyć, że obecnie niemal 95% zapotrzebowania na ten hormon pokrywane jest za pomocą genetycznie modyfikowanej insuliny. Jednocześnie tysiące osób, które wcześniej cierpiały na alergie na leki, otrzymało szansę na normalne życie.

Recenzje i komentarze

Mam cukrzycę typu 2 – insulinoniezależną. Znajomy poradził mi, abym obniżył poziom cukru we krwi