A insulina humana recombinante é um hormônio comercial usado para tratar pacientes que sofrem de diabetes. A insulina, que normalmente é produzida no pâncreas, serve para regular o açúcar no sangue. Ele funciona permitindo que o açúcar do sangue passe para as células do corpo para que as células possam usá-lo para obter energia. Se o paciente for diabético e não puder produzir insulina, os níveis de açúcar no sangue ficarão elevados, o que pode causar sérios problemas de saúde. A insulina deve então ser injetada diariamente para manter um nível constante de açúcar no sangue.
A insulina pode ser extraída de porcos ou vacas e purificada para uso em humanos. A insulina bovina das vacas difere da insulina humana em três aminoácidos, enquanto a insulina suína dos porcos difere da insulina humana em apenas um aminoácido. Alguns pacientes diabéticos podem desenvolver uma reação alérgica à insulina de animais se o corpo a reconhecer como estranha. A insulina humana recombinante produzida em laboratório é idêntica ao hormônio produzido naturalmente e normalmente não causa uma reação alérgica.
A tecnologia do ácido desoxirribonucléico (DNA) recombinante permitiu que os pesquisadores se afastassem da insulina extraída de animais e desenvolvessem uma técnica para produzir insulina humana recombinante. A insulina é composta por duas cadeias de aminoácidos que estão ligadas entre si para formar uma pequena molécula de proteína. A insulina humana recombinante é sintetizada pela inserção do DNA de cada cadeia de insulina separadamente no DNA de cepas enfraquecidas não infecciosas da bactéria Escherichia coli – mais comumente conhecida como E. coli.
A bactéria então passa por muitos ciclos de divisão celular e pode produzir muitas cópias de cada uma das cadeias de insulina. Cadeias individuais da molécula de insulina são extraídas das bactérias e purificadas. As duas cadeias que constituem a molécula de insulina completa são então misturadas e podem se ligar uma à outra.
A insulina humana recombinante também pode ser cultivada em células de levedura. As células de levedura podem secretar a molécula de insulina completa contendo ambas as cadeias já ligadas. Isso é uma melhoria em relação à produção de E. coli porque elimina a etapa extra de misturar duas cadeias.
Uma vez que a molécula de insulina humana recombinante completa foi purificada, outras mudanças estruturais podem ser feitas para aumentar a função da molécula. Substituir um aminoácido em uma determinada posição dentro da molécula pode resultar em uma preparação de insulina de ação rápida ou longa. Eles são chamados de análogos da insulina e podem permanecer ativos por diferentes períodos de tempo no corpo. Isso dá ao médico e ao paciente flexibilidade na concepção de um protocolo de tratamento com insulina com base no estilo de vida.