insulina e transgenicos

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CENTRO UNIVERSITARIO DO DISTRITO FEDERAL
Ana Ruth Serra Ramos - 16268750
Kétlen dos Santos Martins – 19403071
Mariana Rodrigues de Melo - 19490585
Rafael Muniz Buchheister – 19384149
Vanessa Pinheiro De Oliveira - 16294581
INSULINA E TRANSGÊNICOS
Genética
Brasília-DF
2019
Você sabia que a insulina antigamente erra extraída do pâncreas suíno?
A produção de insulina transgênica só foi possível em 1922, antes a insulina que era utilizada por diabéticos era extraída diretamente do pâncreas de porcos isso porque a insulina de porcos é mais similar à humana.
Em 1921, a insulina retirada de animais como bovinos e suínos, passou a ser utilizada no controle de glicose, apesar dos hormônios desses animais serem parecidos com o de seres humanos, causam problemas em alguns indivíduos, como; reação alérgica e imune resistência. Além de ter um custo benefício muito alto sem obtenção do resultado esperado, são necessários cerca de 250 mil suínos para gerar apenas 4 quilos e meio de insulina, sendo assim, surgiu a necessidade de desenvolver outro modo de obtenção desta substância.
 O que é insulina transgênica?
A insulina é um hormônio produzido no corpo humano e também em animais, são produzidas pelas células beta do pâncreas, tem por função metabolizar a glicose no organismo e consequentemente ajudar na produção de energia. Porém, alguns indivíduos possuem deficiência na síntese da insulina, o que pode desenvolver uma doença chamada Diabetes Mellitus. No estágio I, o pâncreas produz pouca ou nenhuma insulina, já no estágio II o pâncreas consegue produzir o hormônio, mas o organismo não consegue utilizá-lo. Frequentemente no estágio I, a administração dessa substância pode ser prescrita pelo médico para que se tenha controle da glicose no sangue. 
Em 1970, quando um grupo de pesquisadores norte-americanos, incluindo Hebert Boyer e Stanley Cohen, desenvolveu a tecnologia do DNA recombinante (são moléculas de DNA de duas ou mais origem, muitas vezes de espécies diferentes). Em 1978, foi anunciada a primeira produção de insulina por meio desta técnica, tendo sido lançada no mercado apenas em 1980, gradativamente ocorreu a substituição desse produto de origem animal pelo sintetizado em laboratório. 
O processo de produção de insulina sintética consiste em utilizar enzimas de restrição para retalhar parte do DNA (conjunto de molécula responsáveis por coordenar aspectos e funcionamento do organismo dos seres vivos) e introduzir uma parte da bactéria chamado plasmídeo (duplas moléculas de DNA unidas de forma circular), de modo que se possa encaixar para o gene (sequência de nucleotídeos diferentes) de interesse, utilizando outras enzimas de exceções especificas, retalha-se também parte do DNA humano responsável por sintetizar a insulina, em seguida o plasmídeo rompido e o pedaço de DNA humano, são colocados no mesmo recipiente, neste processo é adicionado outra enzima, DNA-ligase que é capaz de unir o plasmídeo ao segmento de material genético humano, a partir desse processo é obtido o chamado DNA recombinante. São produzidas algumas unidades deste DNA recombinante, que são utilizados em um meio de cultura contendo bactérias sem a presença de plasmídeo, essas bactérias tem a capacidade de captar o plasmídeo desse meio, tornando-se parte dessa estrutura por um processo conhecido como, transformação. Assim que essas bactérias incorporam esse DNA recombinante, passam a ser chamadas de bactérias transgênicas, portanto se tornando capazes de produzir a insulina humana. Destaca-se também, o fato que as bactérias ao se reproduzirem conseguem gerar clones passando o plasmídeo para toda a sua linhagem, tornando-se verdadeiras fabricas de insulina, essas bactérias lançam no meio de cultura à insulina produzida, tornando-a captável para o cientista e após o processo de purificação estará pronta para ser utilizada, como é produzida a partir de material genético humano as reações alérgicas são praticamente nulas. 
Técnicas para obtenção da insulina transgênica
Com o objetivo de ajudar esses indivíduos portadores de Diabetes, a engenharia genética sobressaiu, utilizando de novas técnicas para a síntese qualitativa e quantitativa do hormônio hipoglicemiante. A técnica mais utilizada é a do DNA recombinante, geralmente se utilizando microrganismos modificados, sendo de maior predileção as bactérias, por serem desprovidas do aparato biológico necessário à introdução de modificações pós-tradução nas sequências peptídicas recém-produzidas, de modo que são gerados peptídeos contendo apenas os aminoácidos proteinogênicos não modificados.
A Escherichia coli é muito usada para a produção de insulina, uma vez que é feito o isolamento do RNA mensageiro do gene que codifica a insulina, obtendo o DNA complementar e inserindo-o no plasmídeo e o mesmo é introjetado na bactéria. Essa espécie de bactéria tem ainda a vantagem de produzir alta quantidade de proteínas, e estas são extraídas e purificadas para serem administradas em pacientes diabéticos. Hoje, essa técnica é bastante difundida, promovendo uma melhor qualidade de vida às pessoas e animais portadores da Diabetes mellitus.
Vantagens insulina transgênica
A tecnologia do DNA recombinante consiste no isolamento de genes de interesse, conduzidos por técnicas de clonagem molecular. Utilizando vetores de clonagem, a sequência é inserida pela enzima DNA ligase e com o gene de interesse isolado, os fragmentos de DNA são incorporados ao genoma do organismo, o modificando. Portanto na produção de insulina, o gene humano é isolado e recortado por enzimas de restrição e inserido no também isolado plasmídeo da Escherichia coli. A partir daí um plasmídeo recombinante é formado e inserido na célula da bactéria, que codifica o gene humano da insulina, passando a produzi-la.
Essa técnica pode ser caracterizada com um dos primeiros processos biotecnológicos no mundo e auxiliando no tratamento da diabetes principalmente porque a molécula da insulina sintética é mais parecida com a produzida pelo organismo, oferecendo um índice de rejeição bem menor que as insulinas de origem animal e a redução dos efeitos colaterais, contribuindo para um aumento na qualidade de vida dos pacientes.
Limitações da insulina transgênica produzida atualmente
Estudos indicam que por mais que insulina artificial ajude, não chega a alcançar a qualidade da insulina que o ser humano produz naturalmente. Um estudo europeu sobre diferentes tipos de insulina artificial observou que nenhum dos tipos testados foi tão eficaz no controle da taxa de açúcares. 
Apenas em alguns casos de adultos com diabetes-1 houve uma redução de 70% nas chances de uma crise hipoglicemia, mas o tempo do experimento foi curto e os resultados inconsistentes demais para os cientistas tirarem conclusões. 
Outro ponto de preocupação é que a insulina artificial não previne complicações de diabetes-1 a longo prazo. Sendo assim, o portador da doença ainda tem as mesmas chances de desenvolver problemas de visão e insuficiência renal.
Referencia: LOPES, Drielle Silva Andrade; PESSOA, Mitsuê Hamada Nery; SANTOS, Rodrigo da Silva; BARBOSA, Monica Santiago. 2012. A produção de insulina artificial através da tecnologia do DNA recombinante para o tratamento de diabetes mellitus. Disponível em: file:///C:/Users/16268750/Downloads/DialnetAProducaoDeInsulinaArtificialAtravesDaTecnologiaDo-5033102%20(1).pdf. Acesso em Abril 2019.