Un hito para el tratamiento de la diabetes: crean la primera vaca transgénica productora de insulina en la leche

Un bovino del sur de Brasil ha hecho historia como la primera vaca transgénica capaz de producir insulina humana en su leche. Este avance, liderado por investigadores de Estados Unidos de América y Brasil, podría presagiar una nueva era en la producción de insulina, eliminando algún día la escasez de medicamentos y los altos costes para las personas que viven con diabetes.

“La madre naturaleza diseñó la glándula mamaria como una fábrica para producir proteínas de manera realmente eficiente. Podemos aprovechar ese sistema para producir una proteína que puede ayudar a cientos de millones de personas en todo el mundo”, comentó el autor principal de este nuevo estudio que describe el desarrollo de la vaca productora de insulina, un logro de prueba de concepto que podría ampliarse después de pruebas adicionales y la aprobación de la FDA.

Los científicos en Brasil insertaron un segmento de ADN humano que codifica la proinsulina (la proteína precursora de la forma activa de la insulina) en los núcleos celulares de 10 embriones de vaca. Estos fueron implantados en el útero de vacas normales y nació un ternero transgénico. Gracias a la tecnología de ingeniería genética actualizada, el ADN humano fue elegido para su expresión (el proceso mediante el cual las secuencias genéticas se leen y traducen en productos proteicos) únicamente en el tejido mamario.

"En los viejos tiempos, solíamos introducir el ADN y esperar que se expresara donde queríamos. Hoy en día podemos ser mucho más estratégicos y específicos. El uso de una construcción de ADN específica del tejido mamario significa que no hay insulina humana circulando en la sangre de la vaca ni en otros tejidos. También aprovecha la capacidad de la glándula mamaria para producir grandes cantidades de proteínas”.

Cuando la vaca alcanzó la madurez, el equipo intentó sin éxito fecundarla utilizando técnicas estándar de inseminación artificial. En cambio, estimularon su primera lactancia usando hormonas. La lactancia produjo leche, pero en menor cantidad que la que se produciría después de un embarazo exitoso. Aun así, la proinsulina humana y, sorprendentemente, la insulina fueron detectables en la leche.

“Nuestro objetivo era producir proinsulina, purificarla hasta convertirla en insulina. Pero la vaca básicamente lo procesó por ella misma. Ella produce alrededor de tres a uno de insulina biológicamente activa por proinsulina. La glándula mamaria es algo mágico".

La insulina y la proinsulina, que debían extraerse y purificarse para su uso, se expresaban en la leche en unos pocos gramos por litro. Pero debido a que la lactancia fue inducida hormonalmente y el volumen de leche fue menor de lo esperado, el equipo no puede decir exactamente cuánta insulina se produciría en una lactancia típica.

De manera conservadora, se estima que si una vaca puede producir un gramo de insulina por litro y una Holstein típica produce de 40 a 50 litros por día, esa cantidad ya es mucha insulina. Sobre todo porque la unidad típica de insulina equivale a 0,0347 miligramos.

"Eso significa que cada gramo equivale a 28.818 unidades de insulina. Y eso es sólo un litro; las Holstein pueden producir 50 litros por día". 

PREVISIONES

El equipo de trabajo planea volver a clonar la vaca y es optimista de que lograrán un mayor éxito con la preñez y los ciclos completos de lactancia en la próxima generación. Con el tiempo, esperan crear toros transgénicos para aparearse con las hembras, creando descendencia transgénica que pueda usarse para establecer una manada especialmente diseñada. Los autores manifiestan que incluso un rebaño pequeño podría superar rápidamente los métodos existentes (levaduras y bacterias transgénicas) para producir insulina, y podría hacerlo sin tener que crear instalaciones o infraestructura altamente técnicas.

"Con respecto a la producción masiva de insulina en la leche, se necesitarían instalaciones especializadas y de alto estado de salud para el ganado, pero no es nada fuera de lo común para nuestra industria láctea bien establecida. Sabemos lo que estamos haciendo con las vacas".

Se necesitaría un sistema eficiente para recolectar y purificar productos de insulina, así como la aprobación de la FDA, antes de que las vacas transgénicas pudieran suministrar insulina a los diabéticos del mundo. Los investigadores confía en que ese día llegará.

“Puedo ver un futuro en el que un rebaño de 100 cabezas, equivalente a una pequeña lechería de Illinois o Wisconsin, pueda producir toda la insulina necesaria para el país”, afirmó uno de ellos. “¿Y una manada más grande? Se podría abastecer a todo el mundo en un año".