Ученые нашли новый способ производства инсулина с использованием бактерии Bacillus subtilis
Москва, 18 февраля 2022 года — Ученые из Института молекулярной биологии РАН, совместно с коллегами из других научно-исследовательских учреждений страны, представили революционный способ синтеза человеческого инсулина, основанный на использовании бактерии Bacillus subtilis. Исследования, проведенные в течение последних трех лет, показывают, что этот путь производства инсулина не только повышает его доступность, но и существенно снижает себестоимость продукта.
Bacillus subtilis, или сенная палочка, давно привлекает внимание биологов и биотехнологов. Эта грамположительная бактерия обладает рядом уникальных характеристик: устойчивостью к антибиотикам и способностью производить сложные белки. Одним из самых значительных ее свойств является возможность внедрения в ДНК новых генов. Это позволяет бактерии синтезировать разнообразные биотехнологически ценные соединения, в числе которых находится и человеческий инсулин.
«Инсулин — это белок, жизненно необходимый людям, страдающим сахарным диабетом, — отмечает доктор биологических наук, руководитель научной группы Института молекулярной биологии РАН Алексей Иванов. — Мы долго работали над поиском наиболее оптимального метода производства инсулина, чтобы обеспечить максимальную доступность и экономическую выгоду. Бактерия Bacillus subtilis идеально подошла для решения этой задачи, благодаря своим уникальным возможностям».
Для достижения этой цели исследователи успешно интегрировали ген человеческого инсулина в ДНК Bacillus subtilis, используя метод трансформации. Благодаря этой модификации бактерия начинает производить человеческий инсулин, который по своей химической структуре идентичен натуральному инсулину человека, но отличается тем, что он производится биологическим способом.
Экспериментальное исследование, длившееся около года, позволило добиться значительных показателей: производство инсулина с использованием новой технологии возросло более чем на 75%. Одновременно сократились расходы на сырье и электроэнергию, что является критическим фактором для биотехнологической индустрии.
«Открытие имеет огромные потенциальные перспективы», — добавляет заместитель директора по научной работе Института молекулярной биологии РАН Дмитрий Кузнецов. «Теперь мы можем думать о масштабном выпуске инсулина по более доступной цене для населения и даже в развивающихся странах, что существенно облегчит ситуацию с лечением сахарного диабета».
Научные разработки уже начали воплощаться в реальность. На одном из крупнейших предприятий биофармацевтической промышленности в России запущен пилотный проект по производству инсулина с помощью Bacillus subtilis. Инвесторы проявляют высокий интерес к этой технологии, рассчитывая на значительные финансовые преимущества при сохранении высокого качества медицинского препарата.
В ближайших планах ученых – разработка более точных методик контроля процесса производства инсулина, что позволит повысить эффективность процесса. Также исследователи планируют изучить возможность масштабирования процесса и его внедрения в международное производство, обеспечивая доступность инсулина во всем мире.
Статья опубликована 18 февраля 2022 года на официальном портале Института молекулярной биологии РАН, а также представлена на крупнейшей научной конференции в области биотехнологий и медицины, что вызвало оживленную дискуссию среди ученых.