Inzulin

Inzulin
Inzulin (Foto: Diana Anđelić)

V zakulisju nadomestne trebušne slinavke

V svetu je več kot 150 milijonov bolnikov s sladkorno boleznijo. Tuje epidemiološke projekcije kažejo, da se bo število v naslednjih dvajsetih letih podvojilo. Gre za eno najhitreje rastočih kroničnih bolezni. Bolniki s sladkorno boleznijo se zdravijo bodisi z zdravili bodisi le z dieto, razmeroma velik delež (med njimi vsi bolniki s sladkorno boleznijo tipa I) pa jih je odvisnih od zdravljenja z inzulinom. Za to skupino bolnikov je inzulin življenjsko pomemben, saj bi brez rednih, dnevnih odmerkov umrli.

Osnovni namen zdravljenja z inzulinom je večja urejenost glikemije in vzdrževanje ravni krvnega sladkorja čim bliže normalnim vrednostim. Z inzulinom se zdravijo vsi bolniki s sladkorno boleznijo tipa I in približno dvajset odstotkov bolnikov s sladkorno boleznijo tipa II.

Več vrst inzulina

Bolniki s sladkorno boleznijo utegnejo potrebovati različne vrste inzulina ob različnem času dneva. Tako vodenje bolezni lažje prilagodijo vnosu glukoze s hrano in telesni dejavnosti. Inzulin je na voljo v več oblikah: hitro in kratko delujoči, inzulin s srednje dolgim delovanjem in dolgo delujoči inzulin.

Zelo hitro delujoči inzulin (na primer analog človeškega inzulina, inzulin aspart ali lispro) se v 15 minutah po injekciji v podkožje pojavi v krvi in ima največji učinek približno eno uro pozneje. Pripravljen je tako, da si ga bolnik vbrizga od pet do petnajst minut pred obrokom, med njim ali takoj po njem. Učinkuje približno štiri ure, vendar ni pripravljen tako, da bi bilo njegovo delovanje dovolj dolgotrajno za nadzor ravni krvnega sladkorja med obroki, zato ga je treba uporabljati v kombinaciji z inzulinom z dolgotrajnejšim delovanjem. Prednost zelo hitro delujočega inzulina je njegovo enostavno prilagajanje obrokom hrane in dober nadzor nad porastom ravni krvnega sladkorja takoj po jedi.

Običajen kratko delujoči inzulin (človeški inzulin) se v krvi pojavi približno pol ure po vbrizganju in ima najmočnejši učinek od dve do štiri ure pozneje. Učinkuje do osem ur. Bolniki si ga praviloma injicirajo pol ure pred obrokom. Z njim uravnavajo dvig krvnega sladkorja po jedi, tudi ta inzulin pa potrebuje podporo dolgotrajnega inzulina za nadzor nad glikemijo, predvsem ponoči ali med obroki, če je med njimi večja časovna razlika.

Inzulin s srednje dolgim delovanjem (človeški inzulin s počasnejšim sproščanjem) učinkuje več ur in nadzoruje raven krvnega sladkorja med obroki. Najmočnejši učinek doseže od štiri do dvanajst ur po uporabi, njegovo skupno delovanje pa traja manj kot 24 ur. Bolniki ga pogosto uporabljajo v kombinaciji s kratko delujočim inzulinom za kritje osnovnih potreb organizma po inzulinu, ki niso povezane z obroki hrane.

Dolgo delujoči inzulin (analog človeškega inzulina glargin) je dobrodošla novost za bolnike s sladkorno boleznijo, saj je inzulin glargin prvi inzulin, pri katerem med 24-urnim delovanjem ne prihaja do velikih porastov delovanja. V telesu se 24 ur počasi sprošča, zato je njegova raven stalna, kar omogoča boljši nadzor ravni krvnega sladkorja med obroki hrane. Njegova raven je podobna osnovni ali bazalni ravni inzulina, ki ga normalno izloča trebušna slinavka.

Mešanice zelo kratko ali kratko delujočega inzulina s srednje dolgo delujočim v različnih razmerjih pridejo v poštev predvsem pri starejših diabetikih tipa II, ki imajo od dneva do dneva enak način prehrane in telesne dejavnosti ter niso motivirani za pogoste meritve krvnega sladkorja in prilagajanje odmerkov inzulina.

Upanje za milijone

Inzulinska pot se je začela pred približno osemdesetimi leti v Kanadi, ko so leta 1922 raziskovalci v neki bolnišnici v Torontu prvič vbrizgali aktivni izvleček trebušne slinavke mlademu bolniku s sladkorno boleznijo. Do osemdesetih let prejšnjega stoletja so inzulin pridobivali iz žlez prašičje in kravje trebušne slinavke. Znanstveniki so ves čas iskali načine, kako bi pridobili čistejši inzulin. S kristalizacijo inzulina jim je to v veliki meri tudi uspelo.V šestdesetih letih prejšnjega stoletja je pomemben korak v razvoju pomenilo odkritje kromatografskih tehnik, s katerimi so kristalizirani inzulin razbili na sestavne dele in izločili le hormon. Od leta 1980 je bila najbolj uporabljana tehnika za pridobivanje inzulina tekočinska kromatografija visoke ločljivosti. Dvajset let zatem je v proizvodnji inzulina nastopila prava revolucija, ko so znanstveniki s pomočjo genetskega inženiringa razvili humani inzulin. Zdaj je zdravljenje s humanimi inzulini in z inzulinskimi analogi tako rekoč pravilo.

Z visoko tehnologijo do popolnega inzulina

Namesto s kemičnimi postopki ekstrahiranja in čiščenja zdaj človeški inzulin in njegove analoge izdelujejo ob pomoči biotehnologije. Malokdo si lahko predstavlja, kako zapleten je ta postopek. V nadaljevanju bomo opisali postopek, ki ga v Aventisu uporabljajo za pridobivanje inzulina glargina, ki je trenutno v svetu najpopularnejši bazalni inzulin.

Če kot zunanji opazovalec gledamo, kako pridobivajo inzulin, se nam zdi, kot da smo v nuklearnem reaktorju. Vse, kar lahko vidimo, je kontrolna soba z nekaj računalniškimi zasloni in na drugem koncu velika dvorana z množico prepletenih kovinskih cevi različnih debelin. Če si postopek pogledamo malce podrobneje, se lahko zamislimo nad njegovo zahtevnostjo.Proces se začne s kultiviranjem bakterij E. coli, ki jim vgradijo gen za analog človeškega inzulina in njegovega prekurzorja. Ko se bakterije dovolj namnožijo, sprožijo sintezo prekurzorjev in nato celice končno ločijo od hranljivega medija.

Nato celične stene bakterij razbijejo in izločijo prekurzor inzulina glargina, ki ga tvorijo dolge beljakovinske verige, ki jih nazadnje zavijejo natančno tako, kot je predvidela že narava v svoji popolni kreaciji molekule inzulina.Naslednja stopnja proizvodnje je končno prečiščevanje pravilno zavitih beljakovin, kar opravijo s kromatografijo. Tako v laboratorijih ločijo inzulinu podobne snovi in visokomolekularne nečistoče od čistega inzulinskega glargina.
Nato inzulin obdelajo še s tekočinsko kromatografijo z visoko ločljivostjo in ga kristalizirajo, na koncu pa gre še skozi skrbno nadzorovani proces sušenja. Končni izdelek je učinkovina - inzulin glargin (Lantus) - najvišje čistosti.Po vsem napisanem lahko sklepamo, da je proizvodnja inzulina na tej visoki tehnološki stopnji res zelo zahtevna naloga.

Zahtevna proizvodnja

Dandanes sta glavni vodili vseh izdelovalcev človeških inzulinov kakovost in varnost. Za izpolnitev teh meril je potrebna zelo zahtevna proizvodnja. Inzulin je namreč veliko bolj občutljiv in kompleksen izdelek kot večina drugih kemično sintetiziranih molekul.

Celoten proizvodni proces zahteva tesno skupinsko delo od začetka do konca proizvodne verige. Ker je inzulin nadvse občutljiv na vročino in mehanske ter kemične vplive, je velik del tehnološkega procesa namenjen prav ravnanju z inzulinom in pravilnemu shranjevanju, obenem pa tudi čistoči in nadzoru. S tem je zagotovljena najvišja možna kakovost inzulina in tako tudi najboljša kakovost zdravljenja bolnikov s sladkorno boleznijo.


Gorazd Kalan

mag. Gorazd Kalan dr. med. spec. pediatrije

Mirjam Toporiš Božnik

mag. Mirjam Toporiš Božnik certificirana apiterapevtka in NLP praktik hipnoze

Postavi vprašanje

Zarja Đotišini

Zarja Đotišini indijska astrologija

Vsi Viva strokovnjaki