Rekombinant insan insülini, diyabet hastası hastaları tedavi etmek için kullanılan ticari bir hormondur. Normal olarak pankreasta üretilen insülin, kan şekerini düzenlemeye yarar. Kandaki şekeri vücudun hücrelerine geçmesine izin vererek işlev görür, böylece hücreler onu enerji için kullanabilir. Bir hasta diyabetik ise ve insülin üretemiyorsa, kandaki şeker seviyeleri yükselecek ve bu ciddi sağlık sorunlarına neden olabilir. Sabit bir kan şekeri seviyesini korumak için insülin günlük olarak enjekte edilmelidir.
İnsülin domuzlardan veya ineklerden elde edilebilir ve insanlarda kullanım için saflaştırılabilir. İneklerden gelen sığır insülini, insan insülininden üç amino asit ile farklılaşırken, domuzlardan elde edilen domuz insülini, sadece bir amino asit tarafından insan insülininden farklılık gösterir. Bazı diyabet hastaları, vücudun yabancı olarak algılanması durumunda hayvanlardan insüline karşı alerjik reaksiyon geliştirebilir. Laboratuvarda üretilen rekombinant insan insülini, doğal olarak üretilen hormonla aynıdır ve tipik olarak alerjik reaksiyona neden olmaz.
Rekombinant deoksiribonükleik asit (DNA) teknolojisi, araştırmacıların hayvan ekstrakte edilmiş insülinden uzaklaşmasına ve rekombinant insan insülini yapmak için bir teknik geliştirmesine olanak sağlamıştır. İnsülin, küçük bir protein molekülü oluşturmak için birbirine bağlanan iki amino asit zincirinden oluşur. Rekombinant insan insülini, her bir insülin zincirinden gelen DNA'nın ayrı ayrı, Escherichia coli bakterilerinin zayıflatılmış - enfeksiyöz olmayan suşlarının DNA'sına sokulmasıyla sentezlenir - daha yaygın olarak E. coli olarak bilinir.
Bakteriler daha sonra birçok hücre bölünmesi döngüsüne maruz kalır ve insülin zincirlerinin her birinin birçok kopyasını üretebilir. İnsülin molekülünün ayrı zincirleri bakterilerden ekstrakte edilir ve saflaştırılır. İnsülin molekülünün tamamını oluşturan iki zincir daha sonra karıştırılır ve birbirine bağlanmasına izin verilir.
Rekombinant insan insülini ayrıca maya hücrelerinde de kültürlenebilir. Maya hücreleri, zaten birbirine bağlanmış her iki zinciri içeren tam insülin molekülünü salgılayabilir. Bu, E. coli üretimine göre bir gelişmedir, çünkü iki zincirin birlikte karıştırılması için ilave adımı ortadan kaldırır.
Rekombinant insan insülini molekülünün tamamı saflaştırıldıktan sonra, molekülün fonksiyonunu arttırmak için başka yapısal değişiklikler yapılabilir. Bir amino asidin molekül içindeki belirli bir pozisyonda ikame edilmesi, hızlı etkili veya uzun etkili bir insülin preparatı ile sonuçlanabilir. Bunlar insülin analogları olarak adlandırılır ve vücutta farklı zaman süreleri boyunca aktif kalabilirler. Bu, hekime ve hastaya yaşam tarzına dayalı bir insülin tedavisi protokolü tasarlama esnekliği verir.
