Creata mucca che produce latte contenente insulina umana: com’è possibile

Gli scienziati hanno creato una mucca transgenica in grado di produrre latte contenente insulina, l'ormone peptidico secreto dalle cellule beta del pancreas che ha come funzione principale quello di regolare i livelli di glucosio nel sangue (glicemia). Com'è noto, i pazienti affetti da diabete severo sono obbligati ad assumere insulina per tenere a bada la concentrazione di zuccheri, proprio perché l'organismo non riesce a produrne o non ne produce a sufficienza. Ma preparare l'insulina farmacologica – attraverso microrganismi (lieviti e batteri) ricombinati e “coltivati” in bioreattori – è una procedura sempre più costosa, mentre la domanda a livello mondiale continua a crescere. Proprio per questo gli scienziati hanno deciso di generare una mucca OGM in grado di produrre il prezioso composto, con l'obiettivo di dare vita a intere mandrie che potrebbero soddisfare il fabbisogno di interi Paesi o addirittura di tutto il mondo.

A creare la mucca transgenica che produce latte contenente insulina (e proinsulina) è stato un team di ricerca internazionale guidato da scienziati dell'Università dell'Illinois a Urbana-Champaign (Stati Uniti) e dell'Istituto di Scienze Biologiche dell'Università Federale del Pará (Brasile), che hanno collaborato a stretto contatto con i colleghi di diversi istituti. Fra quelli coinvolti il Centro di Scienze Biologiche e della Salute dell'Università del Paraná Settentrionale; il Dipartimento di Medicina Veterinaria dell'Università di San Paolo, l'Università Statale di Santa Cruz (UESC) e altri. I ricercatori, coordinati dal professor Matt Wheeler, docente presso il Dipartimento di Scienze Animali dell'ateneo statunitense, per creare queste mucche transgeniche sono partiti dall'inserimento di DNA umano codificante la proinsulina – precursore dell'insulina – all'interno di 10 nuclei cellulari di embrioni di mucca. Attraverso l'ingegneria genetica è stato predisposto che le proteine insuliniche venissero prodotte solo dalle mammelle, per evitare che i composti circolassero anche nel sangue o in altri organi delle mucche transgeniche. Solo uno degli embrioni OGM ha portato a una gravidanza sfociata nella nascita di un vitello sano.

Quando la piccola mucca ha raggiunto la maturità, i ricercatori hanno provato a inseminarla con diverse tecniche di fecondazione assistita (e anche naturale), ma in nessun caso è rimasta incinta. Secondo gli esperti il problema risiedeva nel processo di creazione dell'embrione. L'obiettivo era indurre la lattazione con una gravidanza, per verificare se nel latte fosse effettivamente presente la proinsulina. Alla fine, pur non non riuscendo a mettere incinta la mucca transgenica, sono riusciti a farle produrre del latte attraverso la somministrazione di ormoni. Il quantitativo di latte ottenuto con questa serie di controversi esperimenti è stato inferiore a quello che avrebbe prodotto una mucca diventata madre, tuttavia era sufficiente per verificare la presenza della proinsulina, che era l'obiettivo principale. Grazie a specifiche tecniche di laboratorio – western blotting e spettrometria di massa – gli scienziati sono riusciti a identificare non solo la proinsulina, che avrebbe permesso di produrre successivamente insulina, ma anche direttamente insulina umana.

“Il nostro obiettivo era produrre proinsulina, purificarla in insulina e partire da lì. Ma sostanzialmente la mucca lo ha elaborato da sola. Produce circa tre a uno di insulina biologicamente attiva in proinsulina. La ghiandola mammaria è una cosa magica”, ha dichiarato il professor Wheeler in un comunicato stampa. Del resto è stato scelto il tessuto mammario per produrre insulina proprio perché è considerato una eccellente “fabbrica per la produzione di proteine”. I ricercatori hanno ottenuto pochi grammi delle sostanze, ma sottolineano che se anche una mucca riuscisse a produrre 1 grammo di insulina al giorno per litro, si tratterebbe di tantissima insulina. Una singola unità di insulina è infatti pari a 0,0347 milligrammi. “Ciò significa che ogni grammo equivale a 28.818 unità di insulina. Ed è solo 1 litro; le Holstein (la razza di mucca coinvolta nello studio NDR) possono produrre 50 litri al giorno”, ha spiegato l'esperto. Con una mandria di cento capi OGM si riuscirebbe a soddisfare l'intera domanda di un Paese per un anno, mentre mandrie più grandi potrebbero coprire completamente il fabbisogno mondiale, senza passare per i processi costosi basati sui bioreattori.

È chiaro che dovranno essere superati i limiti di questo primo esperimento, che ha anche una componente etica da non sottovalutare. I dettagli della ricerca “Human proinsulin production in the milk of transgenic cattle” sono stati pubblicati sulla rivista scientifica Biotechnology Journal.