Une vache vient d’entrer dans l’histoire en tant que première vache capable de produire de l’insuline humaine dans son lait. Cette avancée, fruit des travaux de chercheurs de l'Université de l'Illinois à Urbana-Champaign et de l'Université de Sao Paulo, pourrait ouvrir la voie à une nouvelle ère dans la production d'insuline, éliminant un jour les pénuries de médicaments et les coûts élevés pour les personnes vivant avec cette maladie. diabète.
Le sein, une usine à protéines
« Mère Nature a conçu la glande mammaire comme une usine pour fabriquer des protéines de manière vraiment très efficace. Nous pouvons exploiter ce système pour produire une protéine qui peut aider des centaines de millions de personnes dans le monde », dit-il. Matt Wheeler, professeur au Département des sciences animales de l'Université de l'Illinois et auteur principal de l'étude publiée dans Journal de biotechnologie (je mets le lien ici).
Wheeler et ses collègues du Brésil ont inséré un segment d'ADN humain codant pour la proinsuline (le précurseur protéique de la forme active de l'insuline) dans les noyaux cellulaires de 10 embryons de vache. Ceux-ci ont été implantés dans l’utérus de vaches normales et un spécimen transgénique est né. Grâce à la technologie actualisée du génie génétique, l’ADN humain a été ciblé pour l’expression* de proinsuline uniquement dans le tissu mammaire.
L'insuline dans le lait de vache, une surprise inattendue
Lorsque la vache a atteint sa maturité, l’équipe a tenté en vain de la féconder en utilisant les techniques classiques d’insémination artificielle. Au lieu de cela, les chercheurs ont stimulé sa première lactation à l’aide d’hormones.
La lactation produisait moins de lait qu’après une grossesse réussie. Cependant, la proinsuline humaine et, étonnamment, l'insuline étaient détectables dans le lait de vache.
« Notre objectif était de fabriquer de la proinsuline, de la purifier en insuline, et de partir de là. Mais la vache l’a transformé elle-même. Il produit environ trois parties d’insuline biologiquement active pour une partie de proinsuline », a déclaré Wheeler.
La glande mammaire est une chose magique.
Matt Wheeler, Université de l'Illinois
Un énorme potentiel de production
L'insuline et la proinsuline, qui devraient être extraites et purifiées pour être utilisées, ont été exprimées à quelques grammes par litre dans le lait. Mais comme la lactation a été induite par des hormones et que le volume de lait était inférieur à celui prévu, l'équipe ne peut pas dire exactement quelle quantité d'insuline serait produite au cours d'une lactation typique.
De manière prudente, Wheeler affirme que si une vache pouvait produire 1 gramme d'insuline par litre (une Holstein typique en produit 40 à 50 litres par jour), cela représenterait beaucoup d'insuline. D’autant plus que l’unité typique d’insuline équivaut à 0,0347 milligramme.
"Cela signifie que chaque gramme équivaut à 28.818 50 unités d'insuline", a déclaré Wheeler. « Et cela ne fait qu'un litre ; une vache Holstein peut produire XNUMX litres par jour. Vous faites le calcul."
Vers une vache dédiée (ou plutôt une ferme).
L'équipe de recherche prévoit d'affiner le processus avec une autre vache et est optimiste qu'elle obtiendra un plus grand succès avec des cycles complets de gestation et de lactation dans la prochaine génération. À terme, les chercheurs espèrent créer des taureaux transgéniques qui s’accoupleront avec des femelles, créant ainsi une progéniture transgénique pouvant être utilisée pour établir un troupeau dédié.
Wheeler affirme que même un petit troupeau pourrait rapidement supplanter les méthodes existantes (levures et bactéries transgéniques) pour produire de l'insuline, et pourrait le faire sans avoir à créer des installations ou des infrastructures hautement techniques.
«Pour la production massive d'insuline dans le lait», explique Wheeler, «il faut des installations sanitaires spécialisées et de haut niveau pour le bétail. Mais il n’y a rien d’extraordinaire pour notre industrie laitière bien établie.
Un avenir sans pénurie d’insuline
Avant que les vaches transgéniques puissent fournir de l'insuline aux diabétiques du monde entier, il faudrait un système efficace pour collecter et purifier les produits à base d'insuline, ainsi que l'approbation de la FDA. Mais Wheeler est convaincu que ce jour viendra.
Je peux imaginer un avenir dans lequel un troupeau d’environ 100 animaux, équivalent à une petite ferme, produirait toute l’insuline nécessaire à une nation entière. Et avec un cheptel plus important, nous pourrions produire la production mondiale en un an.
Des vaches révolutionnaires « au pâturage »
Cette percée constitue une solution potentielle aux pénuries d’insuline et aux coûts élevés pour les patients diabétiques. Cela marque un changement de paradigme dans notre façon de penser la fabrication de médicaments.
Au lieu de coûteux laboratoires de haute technologie et d’installations industrielles, l’avenir de la production d’insuline pourrait être… dans les écuries. Au lieu de fermenteurs et de bioréacteurs, nous pourrions avoir une vache. Au lieu de la précision stérile de la biotechnologie, nous pourrions avoir la chaleur d’une ferme.
Bien sûr, beaucoup de travail sera encore nécessaire avant que l’insuline « made in cow » n’arrive sur le marché. Mais entre-temps, cette vache pionnière nous a donné un aperçu d’un avenir dans lequel la nature et la technologie travailleront ensemble pour le bien de l’humanité. Un avenir dans lequel les innovations les plus importantes pourraient venir non pas des blouses blanches en laboratoire, mais des chemises à carreaux à la ferme.
* Le processus par lequel les séquences génétiques sont lues et traduites en produits protéiques
