Insulin

1.      Hvad er insulin og hvordan producerer mennesket insulin?

Insulin er et hormon, som hjælper kroppens celler med at optage sukker fra blodet. Insulinen produceres i bugspytkirtlen. Efter produktionen sendes insulinen ind i blodet og frem til insulinreceptorer på ydersiden af forskellige celler. Når insulinen har bundet sig til en receptor, kan sukkermolekylerne passere ind i cellen. Derfor kan man sige at insulin er en form for nøgle der lukker åbner cellen og lukke sukkermolekylerne ind. Hvis kroppen ikke danner insulin forbliver sukkermolekylerne i blodet, og medfører forhøjet blodsukker.

Insulinmolekylet er en polypeptid som består ar en a-kæde med 21 aminosyre og en b-kæde med 30 aminosyre. De to kæder er bundet sammen ved hjælp af to svovlbroer som binder imellem a-kædens syvende og b-kæden syvende aminosyre samt a-kædens tyvende og b-kædens nittende aminosyre.

2. Hvorfor er der nogen mennesker der ikke kan producere insulin?

Type 1-diabetes:
Type 1 diabetes er man ikke nødvendigvis født med, men det debuterer som regel før 40 års alderen og ofte nået før. Type 1-diabetes skyldes at cellerne i bugspytkirtlen ikke selv kan producere insulin. Bugspytkirtlen holder op med at producere insulin fordi der sker en autoimmun reaktion, hvilket betyder at der i kroppen sker en autoimmun reaktion hvilket forsager at kroppen producerer antistoffer mod sine egne celler. Det er altså immunforsvaret selv der dræber de insulin-producerende celler. Hvorfor dette sker vides ikke med sikkerhed og der forskes stadig i emnet.

Type 2-diabetes:
Denne type diabetes opstår som følge af en usund livstil, der fører til overvægt. Derfor kaldes det en livstilssygdom. Helt konkret forsager den usunde livstil, hos nogle, at forholdet mellem sukker og insulin er ude af balance. Derfor er kendetegnet for diabetes type 2 et forhøjet blodsukker. Denne type diabetes kan opstå på baggrund af forskellige faktorer. Normalt kommer type 2-diabetes sent i livet, men flere og flere børn og unge får denne form for diabetes. Tre ud af fire personer med type 2-diabetes er overvægtige. Overvægten medfører at kroppen ikke reagerer så godt på insulin, og dermed skal kroppen kører på overarbejde for at producerer mere insulin. Ligesom ved Type-1 diabetes kan man også have arveanlæg for Type-2 diabetes. Dette vil sige at risikoen for at man får type 2-diabetes er større desto flere familiemedlemmer der har denne Typetype 2-diabetes, men i modsætning til Type-1 diabetes kan denne type forebygges ved en sund livstil. En anden faktor til type 2-diabetes er graviditet. Under graviditeten er kvindens vægt og presset på bugspytkirtlen skyld i at nogle kvinder udvikler diabetes under graviditeten. Denne form for diabetes kaldes for svangerskabsdiabetes, og forsvinder som oftest efter fødslen, men hos nogle kvinder kommer diabetesen igen senere i livet, risikoen for dette er større hvis den gravide føder et barn over fire kilo.

3. Hvordan produceres insulin kunstigt?

Den kunstige insulin er de seneste 27 år blevet fremstillet vha. gensplejset gær. Førhen blev der brugt svineinsulin og okseinsulin. I bakterier findes der små cirkulære DNA-molekyler kaldet plasmider. Disse plasmider kaldes en vektor. Det er i disse plasmider man indsætter det ønskede gen. For at man kan tilsætte genet i plasmidet har man tilsat et restriktionsenzym som klipper plasmidet og DNA det helt rigtige sted, så plasmidets ender bliver komplementære til det klippede gens ender. En DNA-ligase tilsættes så det klippede plasmid og det ønskede gen ”limer” sig sammen igen. Når man så har det nye plasmid med det ønskede gen, indsættes det i en gærcelle, og gærcellen får nu en ny egenskab, nemlig at producere insulin.

Isolering af insulinet

1. Isolering af insulin ved ionbytning. Insulin er positiv ladet, og derfor uopløseligt, ved en lav pH. pH hæves og insulinen kan opløses. Det er nu muligt at filtrere de sidste gærceller væk.

2. Ved krystallisering fjernes farvestofferne fra gæringen. Insulinen er nu 90 % ren insulin.

3. Dernæst fraspaltes C-kæden. Enzymet trypsin (et proteinspaltende enzym, som produceres i bugspytkirtler) tilsættes.

4. Insulinet renses vha. HPLC-metoden (High Performance Liquid Chromatography). Her tilsættes en base, der fjerner de sidste ester-beskyttede B-kæder. Dette gøres to gange, efterhver gang krystalliseres og centrifugeres insulinet. Insulinet er nu 99,9 % rent.

5. Man kan ikke varmebehandle insulin,  da det vil ændre struktur. Derfor benytter man en anden og langt mere besværlig og dyr steriliseringsform. Man filtrer insulinet igennem nogle meget små pore. Dette tillader at det færdige produkt kun indeholder meget lidt af andre stoffer. Insulinet er nu 99,9999% rent.

6. Zinksalte krystalliserer insulinet og en frysetørring fjerner det sidste fugt.

7. Til sidst tilsættes konserveringsmidler som gør at insulinpræparaterne ikke inficeres.

8. Den rene krystalliseret insulin opløses så man får den rigtige reaktionshastighed i kroppen. Hvis opløsningen indeholder mange uopløste insulinkrystaller, vil det være langsomt virkende i kroppen.

4. Hvad kan forskning i insulin-producerende celler bringe i fremtiden?

I dag behandles sukkersyge med injektioner. I fremtiden har man dog håb om at kunne behandle diabetes med en insulinkapsel. Kapslen indeholder insulinproducerende celler og beholderen hvor cellerne er placeret, er gennemhullet. Når mængden af glukose stiger i blodet vil de trænge ind gennem hullerne hvilket vil starte produktionen af insulin. Når insulinen er poduceret kan de trænge ud gennem de huller glukosen kom ind af. Dette er muligt da insulin er et lille molekyle. De antistoffer immunforsvaret danner, er større end hullerne i silicum beholderen og kan derfor ikke trænge ind og angribe cellerne. Amerikanske forskere fra University of Illnois har testet kapslerne på sukkersyge rotter og her virkede kapslerne i ugevis. 
Man håber på at kapslerne vil kunne forsyne en patient med insulin hele livet.
En anden ting man prøver indenfor diabetes, er at formulere en tablet med insulin, så man kan nøjes med at sluge sådan en i stedet for at stikke sig. Det er dog enormt svært pga. insulins størrelse. Når noget er så stort som insulin, har det svært ved at komme gennem cellemembranen. Hvis insulinen ikke kan krydse en cellemembran, kan det ikke komme ind i vores blodbane og dermed ikke virke. Hvis det ikke kommer over membranen bliver det metaboliseret i leveren via first pass metabolism. Summarum insulin er et stort molekyle og det at kunne lave det som en tablet er usandsynligt svært med de metoder medicinalindustrien har i dag.

5. Novo Nordisk

Novo Nordisk Scandinavia tager sig af salg og markedsføring af medicin og hjælpemidler til det danske, svenske og norske marked. Novo Nordisk startede ud med at producere insulin, men har efterfølgende produceret hormonpræparater til kvinder efter overgangsalderen og væksthormoner. Novo nordisk har det bredeste sortiment af diabetes produkter, og de mest avancerede systemer til dosering af insulin.
Både forskning, udvikling og produktion foregår i Danmark hvor Novo Nordisk også blev stiftes.
 

-      1923 Nordisk Insulinlaboratorium grundlægges.

-      1946 Nordisk udvikler Isophane insulin (NPH), en neutral insulintype med forlænget virkning.

-      1953 Lente® – langsomtvirkende insulin-zink-suspension – markedsføres.

-      1973 Monocomponent (MC) insulin lanceres – det reneste insulin på markedet.

-      1981 Novo noteres som den første skandinaviske virksomhed på New York Stock Exchange.

-      1982 Human Monocomponent insulin introduceres – verdens første insulinpræparat, der er nøjagtig mage til menneskets eget. Udvundet af svinebugspytkirtler, men omdannet til humant (menneske) insulin under oprensningen.

-      1985 NovoPen® – et injektionssystem i samme format som en fyldepen og med udskiftelige insulinpatroner – introduceres.

-      1987 Novo starter produktion af humant insulin ved hjælp af gensplejsede gærceller.

-      1989 Novo Industri A/S og Nordisk Gentofte A/S fusionerer og bliver verdens førende producent af insulin.

-      1989 NovoLet® – verdens første engangsinsulinsprøjte – introduceres.

-      1998 NovoNorm® – et nyt oralt antidiabetikum til behandling af type 2-diabetes – markedsføres i USA og en række europæiske lande.

-      1999 Innovo® – verdens første insulindoseringssystem med indbygget hukommelse – lanceres i Europa.

-      1999 NovoRapid® – Novo Nordisk første hurtigtvirkende insulinanalog – markedsføres.

-      2000 Novo Nordisk opdeles i tre selvstændige selskaber inden for Novo Gruppen: Novo Nordisk A/S, Novozymes A/S og Novo A/S.

-      2001 InnoLet® – det første insulindoseringssystem specielt egnet for diabetikere med nedsat syn og svigtende fingermotorik – lanceres.

-      2002 NovoMix® 30 FlexPen® og NovoMix® Penfill® introduceres. NovoMix® 30 er en dobbeltvirkende insulinanalog.

-      2010 NovoPen Echo® markedsføres – ny flergangspen designet specielt til børn

-      2011 FlexTouch® lanceres- ny engangspen med forbedret dosisknap der er let at nå og som siger klik, når dosis er afgivet.

-      2012 NovoPen® 5 - lanceres.

-      2013 Tresiba® - ny basal insulinanalog til behandling af diabetes mellitius.

Skrevet af Caroline, Amalie, Lasse, Ann og Bodil