Mavzu: Insulin ishlab chiqarish biotexnologiyasi

Insulin zanjiri.




Insulin ishlab chiqarish texnologiyasi
Insulin inson organizmining o'zi, ayniqsa, oshqozon osti bezi chiqadigan gormonlardan biridir. Ushbu modda sekretsiyasining buzilishi diabet kabi jiddiy kasallikning paydo bo'lishiga olib keladi. Uzoq vaqt mobaynida uy hayvonlari me’da osti bezidan ajratilgan sintetik gormon davolash uchun ishlatilgan. Shu bilan birga, insulin ishlab chiqarish texnologiyasi juda keng tarqalgan bakteriyalar, ichak tayoqlari (Escherichia coli) yoki xamirturush zamburug’lari yordamida juda uzoq vaqt davomida ishlatilgan. Ushbu usuldan foydalanib, insondan sezilarli farq bo'lmagan begona oqsillar bilan bog'liq allergik reaktsiyalardan qochishga imkon beradi.
Texnologik sxema
Insulin ishlab chiqarish texnologiyasi biotexnologiya mahsulotlarini ishlab chiqarishning barcha asosiy bosqichlarini o'z ichiga oladi. Natijada, kristalining yakuniy mahsuloti bo'lib, u keyinchalik I va II diabet kasalliklarining og'ir shakllarini davolashda ishlatiladigan in'ektsion eritmalar tayyorlash uchun ishlatiladi. insulin ishlab chiqarish texnologiyasi biotexnologik mahsulotlar ishlab chiqarish barcha asosiy bosqichi o'z ichiga oladi. Natijada, kristalining yakuniy mahsuloti bo'lib, u keyinchalik I va II diabet kasalliklarining og'ir shakllarini davolashda ishlatiladigan in'ektsion eritmalar tayyorlash uchun ishlatiladi. Tanadagi bu gormonning asosiy ta'siri qon tarkibidagi glyukoza miqdorini pasayishi bilan namoyon bo'ladi.
Insulin ishlab chiqarish bosqichlari quyidagicha bo'ladi:
• Dastlab . Suv va havoni tayyorlash, tozalash, sanoat binolarini tozalash va jihozlarni sterilizatsiya qilish, xodimlarni tekshirish, qo'llarni qayta ishlash va steril poyafzal va kiyimlarni ishlab chiqarish kabi ishlar amalga oshiriladi. Bundan tashqari, dastlabki bosqichda, insulin oqsilni hosil qiladigan molekulalarning zanjirlarining asosiy kimyoviy sintezi amalga oshiriladi. A zanjiri 21 ta aminokislota qoldiqlarini o'z ichiga oladi va B zanjiri 30 aminokislotadan iborat.
• ozuqa eritmalarini va hujayra kulturasini tayyorlash. Jonli hujayradan kerakli birikma hosil qilish uchun tegishli gen kiritiladi. Buning uchun plazmid maxsus fermentlar -restiriktazalar bilan kesiladi va kerakli birikmalarning sintezini kodlovchi genlar kiritiladi. Keyin, mikroenjeksiyon usuli yordamida, o'zgartirilgan plazmid hujayra qaytariladi.
• hujayra suspenziyasini etishtirish. Genetika bilan modifikatsiyalangan hujayralar ozuqa eritmasiga joylashtirilib, o'simliklar va reproduktiv o'simliklar uchun zarur bo'lgan barcha tarkibiy qismlarga ega va sterilizatsiya qilinadi. kulturani yetishtirish oldindan tozalangan havo boqiladigan maxsus bioreaktorlar bilan amalga oshiriladi. Reaktorga ma'lum miqdorda ozuqa eritmasi vaqti-vaqti bilan qo'shiladi va ayni paytda hujayra suspenziyasining bir xil miqdori olinadi.
• kulturani taqsimlash (ajratish). Suyuqlik va hujayra kulturasini ajratish maxsus sedimentatorlarda sedimentatsiya (sedimentatsiya) usuli bilan, keyinchalik filtrlash orqali amalga oshiriladi, bu hujayralarning butunligini saqlab qolishga imkon beradi.
• Moddaning xromatografik tozalanishi. Turli usullar, xususan, frontal, anion almashinuvi va gel tolqish xromatografiyasidan foydalangan holda tegishli uskunalar bo'yicha amalga oshiriladi.
• oqsil molekulasini olish. Aslida biotexnologik sintez bosqichi insulin tayyor molekulalari emas. Va uning zanjirlaridagi ikkita qismini tashkil etadi. Ular zanjirlarni oksidlanish va katlamadan so'ng tikiladi va ular disulfid ko'prigini shakllantiradi.
• Maxsus o'choqda sublimatsiya quritilishi, natijada olingan kristalli preparat standartga muvofiq, paketlangan, etiketli va iste'molchiga jo'natiladi.Insulin terapiyasi— bu bemorning tanasiga insulin preparatlarini kiritish orqali uglevod almashinuvi buzilishining kompensatsiyasiga erishishga qaratilgan chora-tadbirlar majmui. Klinik amaliyotda, asosan, turli xil etiologiyalarning qandli diabetini, shuningdek, baʼzi ruhiy va boshqa kasalliklarni davolash uchun ishlatiladi. Insulin bilan davolash uglevod almashinuvi buzilishlarini maksimal darajada qoplashga, giperglikemiyaning oldini olishga va diabetes mellitus asoratlarining oldini olishga qaratilgan. Insulinni qoʻllash 1-toifa diabet bilan ogʻrigan odamlar uchun juda muhim va 2-toifa diabet bilan kasallangan odamlar uchun bir qator holatlarda qoʻllanilishi mumkin[1][2].
Insulin hayotiy muhim dori bo'lib, diabetga chalingan ko'plab odamlarning hayotida inqilob yaratdi.
20-asrning tibbiyot va farmatsevtika tarixida, ehtimol bir xil ahamiyatga ega bo'lgan dorilarning faqat bitta guruhini ajratib ko'rsatish mumkin - bu antibiotiklar. Ular insulin singari tibbiyotga juda tez kirib, ko'plab odamlarning hayotini saqlab qolishga yordam berishdi.

Diabet kuni Jahon sog'liqni saqlash tashkiloti tashabbusi bilan har yili 1991 yildan boshlab J.J.Makleod bilan gormon insulinini kashf etgan kanadalik fiziolog F.Buntingning tug'ilgan kunidan boshlab nishonlanadi. Keling, ushbu gormon qanday yaratilishini ko'rib chiqamiz.

Insulin preparatlari o'rtasidagi farq nima?
Tahorat darajasi.
Qabul qilish manbai cho'chqa go'shti, mol go'shti, inson insulinidir.
Preparatning eritmasiga kiritilgan qo'shimcha komponentlar konservantlar, ta'sirni uzaytiruvchi vositalar va boshqalar.
Konsentratsiya.
eritmaning pH qiymati.
Qisqa va uzoq muddatli dorilarni aralashtirish qobiliyati.
Insulin - bu oshqozon osti bezidagi maxsus hujayralar tomonidan ishlab chiqariladigan gormon. Bu 51 ta aminokislotalarni o'z ichiga olgan ikki qatorli oqsil.
Dunyoda har yili taxminan 6 milliard dona insulin iste'mol qilinadi (1 birlik 42 mikrogram moddani tashkil qiladi). Insulin ishlab chiqarish yuqori texnologiyali va faqat sanoat usulida amalga oshiriladi.
Insulin manbalari
Hozirgi vaqtda ishlab chiqarish manbasiga qarab, cho'chqa insulin va inson insulin preparatlari izolyatsiya qilingan.
Endi cho'chqa go'shti insulinining juda yuqori darajada tozalanishi, yaxshi gipoglikemik ta'siri bor va unga allergik reaktsiyalar deyarli yo'q.
Insonning insulin preparatlari kimyoviy tuzilishida inson gormoni bilan to'liq mos keladi. Ular odatda gen muhandislik texnologiyalaridan foydalangan holda biosintez orqali ishlab chiqariladi.
Qandli Diabet Uchun Parhez
Qandli Diabet
Qandli Diabetning Asoratlari
Davolash Va Oldini Olish
Diagnostika
Dori Vositalari
logo
PROMOTED CONTENT
3 kun ichida ko'rish qobiliyatini 98% yaxshilaydi! Uy usuli
Visu Caps
INSULIN
Genetik muhandislik insulin ishlab chiqarish
YOU MAY LIKE
3 kun ichida ko'rish qobiliyatini 98% yaxshilaydi! Uy usuli
Visu Caps
Жеребец завалился на свою хозяйку и сделал вот что
Luxury Story
Мирзиёев меняет пенсии: касается всех кому за 60
Uzgazeta
Insulin - me'da osti bezi gormonini | tartibga soluvchi | uglevod metabolizmi va normal darajadagi kazdni saqlashpaqonda. Organizmda bu gormonning etishmasligi, eng jiddiy kasalliklardan biriga olib keladi - diabet, o'lim sababi sifatida yurak-qon tomir kasalliklari va saraton kasalligidan keyin uchinchi o'rinda turadi. Insulin kichik globula | 51 ta aminokislotaning qoldiqlarini o'z ichiga olgan va ikkita disulfid ko'prigi bilan bog'langan ikkita polipeptid zanjiridan iborat protein. U bitta zanjirli xomilalik prekursor, tarkibidagi preproinsulin shaklida sintezlanadi koi markaziy signal peptidi (23 aminokislota qoldig'i) va 35 bog'lovchi peptid (C-peptid). Signal peptidi chiqarilganda hujayrada 86 aminokislotalar qoldiqlaridan proinsulin hosil bo'ladi, bunda A va B insulin zanjirlari bog'lanadi.C-neiularni disulfid rishtasi uchun $ 3 ga kerakli yo'nalish bilan ta'minlaydigan tvid. S peptidini proteolitik ajratishdan so'ng insulin hosil bo'ladi.

Qandli diabetning bir necha shakllari ma'lum. Kasalni davolash uchun bemorga insulin kerak bo'lgan (kasallikning insulinga bog'liq shakli) eng og'ir shakli, ushbu gormonni sintezlovchi hujayralarning tanlab nobud bo'lishi (oshqozon osti bezidagi Langarxans orollari hujayralari) tufayli yuzaga keladi. Insulin bilan davolash talab qilinmaydigan diabet kasalligi shakli keng tarqalgan bo'lib, uni tegishli parhezlar yordamida boshqarish mumkin. Odatda, qoramol va sigirning oshqozon osti bezi go'sht va konserva sanoatida ishlatilmaydi va gormonni olish jarayoni amalga oshiriladigan farmatsevtika kompaniyalari uchun muzlatgichli vagonlarga joylashtiriladi. 100 g cr olish uchun! Talilik insulin 800-1000 kg ozuqa zaxirasini talab qiladi

1963 va 1965 yillarda ikkala zanjirning sintezi va ularning disfididli birikmalarining insulin olish uchun bog'lanishi. AQSh, Xitoy va Germaniyada uchta tadqiqot guruhi. 1980 yilda Daniya Novo Industri kompaniyasi cho'chqa insulinini insulinga aylantirish usulini ishlab chiqdi, B zanjiridagi alaninning 30-chi qoldig'ini tronin qoldig'i bilan almashtirdi. Ikkala insulin ham faollik va ta'sir qilish davomiyligida farq qilmadi.

Insulinning genetik muhandisligi bo'yicha ishlar taxminan 20 yil oldin boshlangan. 1978 yilda rat proinsulin (AQSh) ishlab chiqaruvchi Escherichia coli shtammini ishlab chiqarish to'g'risida xabar paydo bo'ldi. Xuddi shu yili insonning individual insulin zanjirlari hujayralarda ularning sintetik genlarini ifoda etish orqali sintez qilindi.E.coli(5.11-rasm). Olingan sintetik genlarning har biri ferment genining 3'-oxiriga sozlangan (3-galaktozidaza va vektor plazmidiga kiritilgan)(pBR322).HujayralarE.colibunday rekombinant plazmidlarga aylantirilgan p-galaktozidaza va metionin qoldig'i orqali biriktirilgan A yoki B insulin peptididan tashkil topgan gibrid (kimyoviy) oqsillar ishlab chiqarildi. Kimyoviy oqsilni siyanogen bromid bilan qayta ishlashda peptid ajralib chiqadi. Biroq, hosil bo'lgan insulin zanjirlari orasidagi disulfid ko'priklarini yopish qiyin kechdi.

Organizmda insulin miqdorini oshiruvchi mahsulotlar

Insulin – oshqozon osti bezida ishlab chiqariladigan va inson organizmida uglevod almashinuvini tartibga soluvchi oqsil gormoni. Uning darajasi salomatlik uchun muhimdir.
Tanadagi insulinning optimal miqdori keraksiz glyukozadan foydalanishni ta’minlaydi. Shu bilan birga, organizmda insulinning ortiqcha ishlab chiqarilishi bilan insulin qarshiligi paydo bo‘lishi mumkin, ya’ni uning ta’siriga nisbatan sezuvchanligi pasayadi. Bu esa o‘z navbatida ikkinchi toifa diabetga olib kelishi mumkin.
Yuqori insulin darajasining asosiy sababi oddiy uglevodlar va yuqori glisemik indeksli oziq-ovqatlarni ortiqcha iste’mol qilishdir. Oddiy uglevodlar – bu fruktoza, glyukoza, saxaroza va laktoza. Oddiy uglevodlarga boy mahsulotlarga, masalan, rezavorlar, mevalar, asal va boshqa shirinliklar, sut va un mahsulotlari, shakarli gazlangan ichimlik va sharbatlar, kraxmalli sabzavotlar misol bo‘la oladi. Murakkab uglevodlar va kletchatkadan farqli o‘laroq, oddiy uglevodlar bir necha daqiqada shakarga aylanadi, bu esa insulin darajasining oshishiga olib keladi.
Ammo yuqori glisemik indeksli mahsulotlar haqida nima deyish mumkin? Glisemik indeksi 70 dan balandi – yuqori qiymat, 35 dan quyisi past hisoblanadi. Eng yuqori glisemik indeksga ega bo‘lgan mahsulotlarga kartoshka, shirin makkajo‘xori, oq non, guruch, xurmo, guruch unini misol qilish mumkin. Ushbu mahsulotlar qonda shakarning keskin oshishiga olib keladi, keyinchalik ochlik hissi paydo bo‘ladi va metabolizmni buzadi. Shuning uchun ulardan iste’mol minimallashtirish yoki foydaliroq mahsulotlar bilan to‘liq almashtirish tavsiya etiladi. Glisemik indeksi past bo‘lgan sog‘lom ovqatlar orasida diyetologlar ratsionga brokkoli, avokado, baqlajon va boshqa mahsulotlarni kiritishni tavsiya qiladi.Hozirgi vaqtda juda koʻp miqdordagi insulin preparatlari mavjud boʻlib, ular taʼsir qilish muddati (oʻta qisqa, qisqa, oʻrta, uzoq), tozalash darajasi (mono-pik, mono-komponent), turning oʻziga xosligi (odam, choʻchqa, qoramol, genetik muhandislik va boshqalar)

Rossiyada qoramol insulinlari ulardan foydalanishda koʻplab nojoʻya taʼsirlar tufayli bosqichma-bosqich toʻxtatildi. Koʻpincha ular qoʻllanganda allergik reaktsiyalar, lipodistrofiya paydo boʻladi va insulin qarshiligi rivojlanadi[1]. Insulin 40, 100 va 300 birlik/ml konsentratsiyalarda mavjud. Insulin 10 ml flakonlarda yoki shprits qalamlari uchun 3 ml kartrijlarda tarqatiladi[1][2].

Insulin terapiyasini tayinlash uchun koʻrsatmalar[1]:

1-toifa diabet.

Ketoatsidoz, diabetik giperosmolyar, giperlaksidemik koma.
Qandli diabetda homiladorlik va tugʻish.
2-toifa diabet insulinning sezilarli dekompensatsiyasi.
2-toifa qandli diabetni davolashning boshqa turlari saradorligi boʻlmaganda.
Qandli diabetda sezilarli vazn yoʻqotish.
Diabetik nefropatiya.Insulinlar taʼsir qilish muddatiga koʻra qisqa va uzoq muddatliga boʻlinadi, turli odamlarda insulinning taʼsir qilish vaqti individualdir. Shu munosabat bilan insulin terapiyasini tanlash glyukemik nazorat bilan statsionar monitoringni va yetarli metabolizmni tanlash, parhez, jismoniy mashqlar, insulin dozalari talab qiladi. Insulin terapiyasini tanlashda uglevod almashinuvining mumkin boʻlgan maksimal kompensatsiyasiga erishish kerak, qondagi glyukoza darajasining kunlik tebranishlari qanchalik ahamiyatsiz boʻlsa, qandli diabetning turli xil asoratlari xavfi shunchalik past boʻladi.

Insulin dozasini tanlash jarayonida Oʻz-oʻzini nazorat qilish kundaligini yuritish tavsiya etiladi. Uglevodlarning haqiqatda isteʼmol qilingan non birliklarini, kiritilgan insulin miqdorini, jismoniy faollik darajasini va „Eslatmalar“ ustunida yuzaga kelgan „gʻayritabiiy“ vaziyatlar. Oʻz-oʻzini nazorat qilish kundaligini yuritish bemorlarga diabetga chalingan bemorlar maktabida sinfda olingan bilimlarni tizimlashtirish va ularning xatolarini retrospektsiyada tahlil qilish imkonini beradi. Insulin terapiyasi fiziologik insulin sekretsiyasini taqlid qilishga asoslanadi, unga quyidagilar kiradi:

Insulinning bazal sekretsiyasi;

Insulinning ragʻbatlantirilgan (oziq-ovqat) sekretsiyasi.
Bazal sekretsiya ovqat hazm qilish davrida va uyqu paytida glikemiyaning optimal darajasini taʼminlaydi, ovqatdan tashqari tanaga kiradigan glyukozadan foydalanishga yordam beradi (glyukoneogenez, glikoliz). Uning tezligi 0,5-1 birlik/soat yoki haqiqiy tana vazniga 0,16-0,45 birlik, yaʼni kuniga 12-24 birlik. Jismoniy mashqlar va ochlik paytida bazal sekretsiya soatiga 0,5 birlikgacha kamayadi. Ragʻbatlantirilgan—oziq-ovqat insulinining sekretsiyasi postprandial glikemiya darajasiga toʻgʻri keladi. Qon glyukoza darajasi isteʼmol qilingan uglevodlar darajasiga bogʻliq. 1 ta non birligi (XE) uchun oʻrtacha 1-1,5 dona ishlab chiqariladi. Insulin sekretsiyasi kunlik tebranishlarga bogʻliq. Erta tongda (4-5 soat) bu eng yuqori.

Kunning vaqtiga qarab, oʻrtacha 1 XE ajralib chiqadi:

nonushta uchun — 1,5-2,5 birlik insulin;

tushlik uchun 1,0-1,2 birlik insulin;
kechki ovqat uchun 1,1-1,3 birlik insulin.
Bir birlik insulin qon shakarini har kim uchun har xil tarzda kamaytiradi. Insulinning oʻrtacha sutkalik dozasining dietali insulin miqdori taxminan 50-60 % (20-30 birlik), bazal insulin esa 40-50 % ni tashkil qiladi.tufayli bemor ovqatga qarab qisqa taʼsir qiluvchi insulin dozasini samarali va xavfsiz tarzda sozlashi mumkin[3]. Glikemiya darajasiga qarab insulin dozalarini tuzatish. Qisqa taʼsir qiluvchi insulin dozalarini toʻgʻrilash uchun Forsh har 0,28 mmol/l qon shakarining 8,25 mmol/l dan yuqori boʻlishi uchun qoʻshimcha 1 birlik kiritishni tavsiya qildi. Binobarin, har bir „qoʻshimcha“ 1 mmol/l glyukoza uchun qoʻshimcha 2-3 birlik talab qilinadi. Glyukozuriya uchun insulin dozalarini toʻgʻrilash hozirda uglevod almashinuvining kompensatsiyasini nazorat qilishning ilgʻor usullari mavjudligi sababli juda kam qoʻllaniladi. Glyukometr yoʻqligida uglevod almashinuvini muvaffaqiyatli qoplash uchun bemor insulinga boʻlgan ehtiyojni hisoblay olishi kerak.

Kun davomida, insulin inʼektsiyalari orasidagi vaqt oraligʻida siydikning 4 qismini toʻplanadi:

nonushta va tushlik oʻrtasida (ilgari, nonushta qilishdan oldin, bemor siydik pufagini boʻshatishi kerak);

tushlik va kechki ovqat oʻrtasida;
kechki ovqatdan 22 soatgacha;
22:00 dan nonushtagacha.
Har bir porsiyada diurez hisobga olinadi, % glyukoza miqdori aniqlanadi va grammdagi glyukoza miqdori hisoblanadi. Agar glyukozuriya aniqlansa, uni yoʻq qilish uchun har 4-5gr glyukoza uchun 1 birlik qoʻshimcha ravishda kiritiladi. insulin. Siydik toʻplangandan keyingi kun, insulin dozasi oshiriladi. Kompensatsiyaga erishgandan yoki unga yaqinlashgandan soʻng, bemorni qisqa muddatli va uzoq muddatli insulinlarning kombinatsiyasiga oʻtkazish kerak. Hozirgi vaqtda uglevod almashinuvining kompensatsiyasini baholashning ushbu usuli past aniqligi va oʻzini oʻzi boshqarishning yanada samarali usullarining paydo boʻlishi tufayli amalda qoʻllanilmaydi.

. Oʻz-oʻzini nazorat qilishning eng adekvat usuli qondagi glyukoza darajasini aniqlashdir. Statsionar yoki individual glyukometrlar yordamida.Insulin teri ostiga insulin shprits, qalam yoki maxsus dozalash pompasi yordamida kiritiladi. Hozirgi vaqtda Rossiyada shprits qalamlari yordamida insulinni yuborishning eng keng tarqalgan usuli. Bu anʼanaviy insulin shpritslari bilan solishtirganda koʻproq qulaylik, kamroq noqulaylik va kiritish qulayligi bilan bogʻliq. Shprits qalami insulinning kerakli dozasini tez va deyarli ogʻriqsiz kiritish imkonini beradi. Insulin pompasi yordamida insulinni yuborish usuli AQSh va Gʻarbiy Evropada keng tarqalgan, ammo u erda ham bemorlarning kichik bir qismi — oʻrtacha 2-5 %. Bu insulinni yuborishning ushbu usulining afzalliklarini qoplaydigan bir qator ob’ektiv qiyinchiliklarga bogʻliq[4].

Ushbu usulning afzalliklari quyidagilardan iborat: fiziologik insulin sekretsiyasiga aniqroq taʼsir qilish (insulin preparatlari kun davomida qon oqimiga kiradi), aniqroq glikemiyani nazorat qilish imkoniyati, insulinni oʻz-oʻzidan yuborishning hojati yoʻq (inʼektsiya qilingan insulin miqdori shifokor tomonidan nazorat qilinadi). nasos) va oʻtkir va uzoq muddatli asoratlar xavfi ham sezilarli darajada kamayadi. qandli diabetning asoratlari. Kamchiliklarga qurilmaning murakkabligi, uni tanaga mahkamlash bilan bogʻliq muammolar, tanadagi aralashmani etkazib beradigan igna doimiy mavjudligidan kelib chiqadigan asoratlar kiradi. Shuningdek, maʼlum bir qiyinchilik — bu qurilmaning individual ishlash rejimini tanlash. Insulinni yuborishning ushbu usuli eng istiqbolli hisoblanadi; insulin nasoslarini ishlatadigan odamlar soni asta-sekin oʻsib bormoqda[4].

Istiqbolli usullar

Tahrirlash
Anʼanaviy insulin terapiyasining asosiy muammosi insulinning past terapevtik indeksidir, bu haddan tashqari dozada gipoglikemiya xavfini oshiradi. Natijada, insulin terapiyasining yangi usullarini ishlab chiqishda qonda insulinning doimiy kontsentratsiyasini yaratish vositalariga va glyukoza darajasining oshishiga javoban insulinni avtomatik yuborish usullariga eʼtibor qaratiladi[5].
Mikroskopik ignalar bilan qoplangan insulin patchi taklif etiladi, ularning har birida insulin va glyukoza oksidazasi boʻlgan idish mavjud. Yamoqdagi ignalar terini sayoz chuqurlikda teshib, kapillyarlarga etib boradi va qondagi glyukoza darajasining oʻzgarishiga javoban insulin chiqaradi. Usul sichqonlarda sinovdan oʻtkazildi[6].
Foydalanilgan Adabiyotlar

1 эндокринология. Руководство, 3-е изд., перераб. и доп. 4000 экз, «Спутник Врача», Andoza:СПб: Питер, 2002 — 263—270 bet. ISBN 5-272-00314-4.

Питер Дж. Уоткинс. Сахарный диабет, 2 3000 экз,