انسولین داروی اصلی برای درمان دیابت نوع 1 است. بعضی اوقات از آن برای تثبیت وضعیت بیمار و بهبود رفاه وی در نوع دوم بیماری نیز استفاده می شود. این ماده به دلیل ماهیت خود هورمونی است که قادر است در دوزهای کوچک بر متابولیسم کربوهیدرات ها تأثیر بگذارد. به طور معمول ، لوزالمعده انسولین کافی تولید می کند ، که به حفظ سطح فیزیولوژیکی قند در خون کمک می کند. اما با اختلالات جدی غدد درون ریز ، تنها فرصتی برای کمک به بیمار اغلب تزریق انسولین است. متأسفانه ، مصرف آن به صورت خوراکی (به شکل قرص) غیرممکن است ، زیرا در دستگاه گوارش کاملاً از بین رفته و ارزش بیولوژیکی خود را از دست می دهد.
گزینه های دریافت انسولین برای استفاده در پزشکی
بسیاری از دیابتی ها حداقل یک بار تعجب کرده اند که انسولین ، که برای اهداف پزشکی استفاده می شود ، ساخته شده است. در حال حاضر ، بیشتر اوقات این دارو با استفاده از روش های مهندسی ژنتیک و بیوتکنولوژی به دست می آید ، اما بعضی اوقات از مواد اولیه با منشأ حیوانی استخراج می شود.
آماده سازی های بدست آمده از مواد اولیه با منشأ حیوانی
گرفتن این هورمون از لوزالمعده خوک و گاو یک فناوری قدیمی است که امروزه بندرت مورد استفاده قرار می گیرد. این به دلیل پایین بودن کیفیت دارو ، تمایل آن به ایجاد واکنشهای آلرژیک و تصفیه ناکافی است. واقعیت این است که از آنجا که هورمون یک ماده پروتئینی است ، از مجموعه خاصی از اسیدهای آمینه تشکیل شده است.
در آغاز و اواسط قرن بیستم ، هنگامی که داروهای مشابه وجود نداشتند ، حتی چنین انسولین یک پیشرفت در پزشکی بود و اجازه داد تا درمان دیابتی ها به سطح جدیدی انجام شود. هورمون های به دست آمده از این روش قند خون را کاهش می دهند ، با این حال ، آنها اغلب باعث عوارض جانبی و آلرژی می شوند. تفاوت در ترکیب اسیدهای آمینه و ناخالصی های موجود در دارو ، وضعیت بیماران را تحت تأثیر قرار داده است ، خصوصاً در دسته های آسیب پذیرتر بیماران (کودکان و افراد مسن). یکی دیگر از دلایل عدم تحمل چنین انسولین ، وجود پیش ماده غیرفعال آن در دارو (پروینسولین) است که خلاص شدن از شر این تغییر دارو غیرممکن بود.
امروزه انسولین های پیشرفته گوشت خوک وجود دارد که عاری از این نواقص است. آنها از لوزالمعده یک خوک به دست می آیند ، اما پس از آن تحت پردازش و تصفیه اضافی قرار می گیرند. آنها چند جزئی هستند و حاوی مواد تحریک کننده هستند.
انسولین گوشت خوک اصلاح شده عملا هیچ تفاوتی با هورمون انسانی ندارد ، بنابراین هنوز هم در عمل استفاده می شود
چنین داروهایی توسط بیماران بسیار بهتر تحمل می شوند و عملا باعث ایجاد عوارض جانبی نمی شوند ، سیستم ایمنی بدن را مهار نمی کنند و به طور موثر قند خون را کاهش می دهند. انسولین گاو امروزه در پزشکی مورد استفاده قرار نمی گیرد ، زیرا به دلیل ساختار خارجی آن تأثیر منفی بر سیستم ایمنی و سایر سیستم های بدن انسان دارد.
انسولین مهندسی ژنتیک
انسولین انسانی ، که برای دیابتی ها استفاده می شود ، در مقیاس صنعتی از دو طریق بدست می آید:
شرایط ذخیره انسولین- استفاده از درمان آنزیمی انسولین خوک؛
- با استفاده از سویه های اصلاح شده ژنتیکی E. coli یا مخمر.
با یک تغییر فیزیکی و شیمیایی ، مولکول های انسولین خوک تحت عمل آنزیم های ویژه با انسولین انسانی یکسان می شوند. ترکیب اسید آمینه از آماده سازی حاصل شده هیچ تفاوتی با ترکیب هورمون طبیعی تولید شده در بدن انسان ندارد. در طی فرآیند تولید ، داروی تحت تصفیه بالا قرار می گیرد ، بنابراین باعث ایجاد واکنش های آلرژیک یا سایر تظاهرات نامطلوب نمی شود.
اما بیشتر اوقات ، انسولین با استفاده از میکروارگانیسم های اصلاح شده (اصلاح شده ژنتیکی) به دست می آید. با استفاده از روش های بیوتکنولوژیک ، باکتری ها یا مخمر به گونه ای اصلاح می شوند که خود آنها بتوانند انسولین تولید کنند.
برای تولید انسولین 2 روش وجود دارد. اولین مورد آنها مبتنی بر استفاده از دو سویه مختلف (گونه) یک میکروارگانیسم واحد است. هر یک از آنها تنها یک زنجیره از مولکول DNA هورمون را سنتز می کنند (فقط دو مورد از آنها وجود دارد ، و آنها به صورت مارپیچ به هم پیچیده می شوند). سپس این زنجیره ها به هم متصل می شوند و در محلول حاصل می توان از قبل اشکال فعال انسولین را از آن دسته جدا کرد که هیچ اهمیت بیولوژیکی ندارند.
راه دوم برای تهیه دارو با استفاده از اشرشیاکلی یا مخمر ، براساس این واقعیت است که میکروب ابتدا انسولین غیرفعال تولید می کند (یعنی سلف آن ، پروینسولین). سپس با استفاده از درمان آنزیمی ، این فرم فعال شده و در پزشکی استفاده می شود.
پرسنلی که به برخی از امکانات تولید خاص دسترسی دارند همیشه باید با لباس محافظ استریل پوشیده شوند که باعث می شود تماس دارو با مایعات بیولوژیکی انسان از بین برود.
معمولاً تمام این فرایندها به صورت خودکار انجام می شوند ، هوا و تمام سطوح در تماس با آمپول ها و ویال ها استریل هستند و خطوط با تجهیزات به صورت همرنگ بسته می شوند.
روش های بیوتکنولوژی دانشمندان را قادر می سازد در مورد راه حل های جایگزین برای دیابت فکر کنند. به عنوان مثال ، تا به امروز ، مطالعات بالینی در مورد تولید سلولهای بتا مصنوعی لوزالمعده در حال انجام است که می توان با استفاده از روشهای مهندسی ژنتیک به دست آورد. شاید در آینده از آنها برای بهبود عملکرد این اندام در فرد بیمار استفاده شود.
تولید داروهای مدرن انسولین یک فرآیند پیچیده فن آوری است که شامل اتوماسیون و مداخلات حداقل انسان است
اجزای اضافی
تولید انسولین بدون مواد تحریک کننده در دنیای مدرن تقریبا غیرممکن است ، زیرا آنها می توانند خواص شیمیایی آن را بهبود بخشند ، زمان عمل را تمدید کرده و به درجه خلوص بالایی برسند.
با توجه به خصوصیات آنها ، تمام مواد اضافی را می توان به کلاسهای زیر تقسیم کرد:
- طولانی کننده ها (موادی که برای تأمین مدت زمان طولانی تر عملکرد دارو استفاده می شوند).
- اجزای ضد عفونی کننده.
- تثبیت کننده ، که به دلیل آن اسیدیته بهینه در محلول دارو حفظ می شود.
طولانی کردن مواد افزودنی
انسولین هایی با عملکرد طولانی وجود دارد که فعالیت بیولوژیکی آنها 8 تا 42 ساعت طول می کشد (بسته به گروه دارویی). این اثر به دلیل افزودن مواد ویژه - طولانی کننده به محلول تزریق حاصل می شود. بیشتر اوقات ، یکی از ترکیبات زیر برای این منظور استفاده می شود:
- پروتئین؛
- نمک کلرید روی.
پروتئین هایی که اثر دارو را طولانی می کنند ، تحت تصفیه دقیق قرار می گیرند و کم حساسیت دارند (به عنوان مثال پروتامین). نمک روی نیز بر فعالیت انسولین یا بهزیستی انسان تأثیر منفی نمی گذارد.
ترکیبات ضد میکروبی
ضد عفونی کننده های موجود در ترکیب انسولین لازم است به طوری که فلور میکروبی در طول ذخیره و استفاده در آن تکثیر نمی شود. این مواد نگهدارنده هستند و از حفظ فعالیتهای بیولوژیکی دارو اطمینان می کنند. علاوه بر این ، اگر بیمار هورمون را از یک ویال فقط به خود تجویز کند ، ممکن است دارو برای چند روز دوام داشته باشد. با توجه به اجزای آنتی باکتریایی با کیفیت بالا ، وی به دلیل احتمال نظری تولید مثل در محلول میکروب ها نیازی به دور ریختن داروی بلااستفاده نخواهد داشت.
از مواد زیر به عنوان ضد عفونی کننده در تولید انسولین استفاده می شود:
- متاکرزول؛
- فنل؛
- پارابن
اگر محلول حاوی یون های روی باشد ، به دلیل خاصیت ضد میکروبی آنها به عنوان ماده نگهدارنده دیگری نیز عمل می کنند
برخی از مواد ضد عفونی کننده برای تولید هر نوع انسولین مناسب هستند. تعامل آنها با هورمون باید در مرحله آزمایشات بالینی مورد بررسی قرار گیرد ، زیرا ماده نگهدارنده نباید باعث اختلال در فعالیت بیولوژیکی انسولین شود یا در غیر این صورت بر روی خواص آن تأثیر منفی بگذارد.
استفاده از مواد نگهدارنده در بیشتر موارد این امکان را می دهد که هورمون زیر پوست و بدون درمان قبلی با الکل یا سایر ضد عفونی کننده ها تجویز شود (سازنده معمولاً به این امر در دستورالعمل ها اشاره می کند). این کار مصرف دارو را ساده می کند و باعث کاهش تعداد دستکاری های مقدماتی قبل از تزریق می شود. اما این توصیه فقط درصورتی انجام می شود که محلول با یک سرنگ انسولین فردی با یک سوزن نازک تزریق شود.
تثبیت کننده ها
تثبیت کننده ها لازم هستند به طوری که pH محلول در یک سطح معین حفظ شود. حفظ دارو ، فعالیت آن و پایداری خواص شیمیایی بستگی به میزان اسیدیته دارد. در تولید هورمون تزریقی برای مبتلایان به دیابت معمولاً برای این منظور از فسفاتها استفاده می شود.
برای انسولین همراه با روی ، ثابت کننده کننده محلول همیشه مورد نیاز نیست ، زیرا یون های فلزی به حفظ تعادل لازم کمک می کنند. اگر با این وجود از آنها استفاده شود ، از ترکیبات شیمیایی دیگر به جای فسفاتها استفاده می شود ، زیرا ترکیبی از این مواد باعث رسوب و نامناسب بودن دارو می شود. خاصیت مهمی که برای همه تثبیت کننده ها نشان داده شده ایمنی و عدم توانایی در ایجاد هرگونه واکنش با انسولین است.
یک متخصص غدد داخلی باید با انتخاب داروهای تزریقی دیابت برای هر بیمار خاص مقابله کند. وظیفه انسولین تنها حفظ سطح طبیعی قند در خون نیست بلکه آسیب رساندن به سایر ارگان ها و سیستم ها نیست. این دارو باید از نظر شیمیایی خنثی ، حساسیت کم باشد و ترجیحاً مقرون به صرفه باشد. همچنین اگر انسولین انتخاب شده با نسخه های دیگر آن مطابق با مدت زمان عمل مخلوط شود ، بسیار مناسب است.
