胰島素

兩分鐘睇完生物科技(八)


之前都講咗唔少遠古同經典嘅生物科技,今次講吓摩登啲嘅:胰島素 — 人類史上第一個用生物科技造嘅藥。


胰島素係一種由胰臟分泌出嚟嘅蛋白質賀爾蒙*,負責控制身體血糖水平。血糖中嘅「糖」係嚟自身體消化澱粉質所產生葡萄糖,食嘢之後血糖升高,胰島素就會出動,迅速降低血糖返去正常水平,否則就會引發糖尿病。


身體唔夠胰島素點算好?


科學家喺1920年代發明咗由哺乳類動物中抽取胰島素嚟醫糖尿病人。但係過程又煩又貴,例如,喺每隻豬抽到出嚟嘅胰島素淨係夠俾1位糖尿病人用3日。加上豬胰島素嘅蛋白質結構同人胰島素有些少唔同,只係幾個氨基酸嘅分別就足以引起病人免疫反應嘅副作用。


20世紀生物科技急速發展,下面係發人類胰島素嘅時間線:


1952年:英國桑格(Frederick Sanger)搵出胰島素嘅胺基酸完整序列。
1953年:華生(James Watson)與克里克(Francis Crick)發現DNA雙螺旋結構。
1961年:科學家破解咗遺傳密碼
1967年:第一台自動蛋白質測序儀問世。
1972年:第一次利用DNA連接酶將DNA片段黐埋一齊。
1973年:美國科恩(Stanley Cohen)與博耶(Herbert Boyer)用細菌基因做咗第一個重組DNA實驗。
1978年:第一次利用重組基因細菌整人類胰島素出嚟。
1982年:美國FDA批准第一個生物科技藥物重組大腸菌生產嘅人類胰島素推出市場。

兩個好使好用嘅生物分子工具


限制酶(restriction enzyme)好似一把DNA較剪,而DNA連接酶(DNA ligase)就好似DNA膠水。要重組基因,首先科學家喺實驗室人工合成負責生產人類胰島素嘅基因,然後用限制酶喺細菌嘅質體剪一吓。咁樣,嚟自兩個唔同生物嘅基因就有相配合嘅駁位。跟住,用DNA連接酶將兩個基因黐埋。基因重組咗嘅大腸菌喺生物反應器入面生產出大量人類胰島素呢個係生物學嘅重大革命。


據估計,依家全球有4億糖尿病人,每年嘅胰島素生產量大約8噸。



*賀爾蒙 (hormone) 係身體分泌嘅化學物質,會隨住血液循環全身,控制身體生長、新陳代謝同埋神經信號傳導。



參考資料:

About Diabetes, International Diabetes Federation 網站



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© 2020 by Karen Mak

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