Ricercatori di Tokai, saka, Le università di Tohoku e Fukuoka riportano sulla rivista Chimica delle comunicazioni sulla sintesi dell'insulina basata sull'autoassemblaggio di catene polipeptidiche a circa il 40% di efficienza. Questo nuovo approccio dovrebbe consentire flessibilità nella sintesi di composti di insulina ordinati che non possono essere prodotti utilizzando approcci biologici convenzionali basati sull'ingegneria genetica.

L'insulina è un ormone che agisce per abbassare l'aumento del livello di glucosio nel sangue dopo i pasti e viene utilizzato come agente terapeutico per il diabete. Poiché l'insulina ha una struttura molecolare caratteristica in cui due catene peptidiche (catene A e B) sono collegate da due ponti disolfuro (legami SS), la sintesi chimica è considerata difficile da ottenere. Attualmente, l'insulina è prodotta da un processo di ingegneria genetica.

Michio Iwaoka alla Tokai University, Giappone, in collaborazione con i colleghi Hironobu Hojo dell'Università di Osaka Kenji Inaba dell'Università di Tohoku, e Setsuko Ando all'Università di Fukuoka, riferiscono sul loro successo nel sintetizzare efficientemente l'insulina utilizzando solo processi chimici basati sulla sintesi organica.

Il team di ricerca ha precedentemente riferito sull'efficiente sintesi chimica dell'insulina (seleno-insulina) in cui la selenocisteina è stata sostituita con l'insulina contenente cisteina per sostituire il legame SS tra le catene peptidiche con un reticolato diselenidico.

Nei loro studi più recenti, sono stati apportati miglioramenti al precedente metodo di sintesi della seleno-insulina e l'insulina naturale (insulina bovina) è stata prodotta con una resa maggiore (circa il 40 percento) rispetto alla seleno-insulina. Applicando questo nuovo metodo, sono riusciti nella sintesi chimica efficiente delle famiglie di insulina come l'insulina umana e la relaxina umana di tipo 2.

Il team ha prima esaminato il processo (percorso di ripiegamento ossidativo) mediante il quale la catena dell'insulina A e la catena dell'insulina B si combinano per formare la struttura dell'insulina di tipo naturale. In base al percorso, sono riusciti a ottimizzare le condizioni di piegatura dell'insulina bovina e ad ottenere insulina bovina con un'elevata resa di circa il 40%.

I vantaggi di questo metodo di sintesi è che non richiede alcuna attrezzatura di produzione su larga scala perché non utilizza alcuna tecnica di ingegneria genetica e l'insulina può essere prodotta mediante il semplice processo di miscelazione della catena A e della catena B, entrambe sintetizzabili mediante un metodo di sintesi di peptidi in fase solida utilizzando una resina.

"Utilizzando questo approccio di 'autoassemblaggio' sarebbe possibile modificare la struttura dell'insulina, come l'introduzione di un amminoacido innaturale nell'insulina, " spiega Iwaoka. "Ci aspettiamo che questo metodo possa essere applicato allo sviluppo di molti tipi di preparazioni di insulina come i tipi ad azione prolungata e super rapida".