這是2023年10月31日在瑞士科諾爾芬根雀巢工廠外的牧場(chǎng)拍攝的奶牛。新華社記者連漪攝

新華社圣保羅3月17日電(記者周永穗)巴西圣保羅大學(xué)和美國(guó)伊利諾伊大學(xué)的研究人員成功從一頭來(lái)自巴西南部的轉(zhuǎn)基因牛的牛奶中獲取了人胰島素，該技術(shù)一旦投入使用，可以幫助糖尿病患者解決胰島素短缺和成本高昂等問(wèn)題。該研究成果發(fā)表在新一期國(guó)際學(xué)術(shù)期刊《生物技術(shù)雜志》上。

為了從牛奶中獲取人胰島素，研究人員將一段編碼胰島素原(胰島素的蛋白質(zhì)前體)的人類(lèi)DNA片段插入10個(gè)奶牛胚胎的細(xì)胞核中，之后再將這些胚胎植入普通奶牛的子宮，孕育出一頭轉(zhuǎn)基因牛犢。因?yàn)檫@段人類(lèi)DNA片段通過(guò)基因工程“編碼”為僅在乳腺組織中表達(dá)，這意味著轉(zhuǎn)基因牛的血液或其他組織中不會(huì)出現(xiàn)人胰島素。

當(dāng)這頭轉(zhuǎn)基因牛發(fā)育成熟后，研究人員嘗試通過(guò)人工授精使這頭奶牛受孕失敗后，轉(zhuǎn)而使用激素刺激它分泌乳汁。雖然產(chǎn)量低于正常受孕后哺乳周期產(chǎn)奶量，但牛奶中不僅有人胰島素原，還出人意料地出現(xiàn)了人胰島素。

研究人員稱(chēng)，原來(lái)的實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)是讓轉(zhuǎn)基因牛產(chǎn)出人胰島素原，再由研究人員將其純化為人胰島素，但奶牛自體完成了這一過(guò)程。

目前糖尿病患者使用的注射用胰島素是將實(shí)驗(yàn)室制造的人胰島素基因植入細(xì)菌DNA而產(chǎn)生的。細(xì)菌被放入大型發(fā)酵罐中，利用該基因生產(chǎn)人胰島素，然后將其提取和純化，用作藥物。

研究人員保守估計(jì)，這頭轉(zhuǎn)基因奶牛產(chǎn)出的每升牛奶中可能含有1克人胰島素。市售的一劑胰島素制劑通常包含0.0347毫克人胰島素，這1升牛奶相當(dāng)于28818劑藥物。如果未來(lái)成功讓這種轉(zhuǎn)基因奶牛受孕，產(chǎn)奶量可能會(huì)進(jìn)一步提升。

研究人員表示，當(dāng)前利用轉(zhuǎn)基因奶牛生產(chǎn)胰島素的技術(shù)還需要接受進(jìn)一步測(cè)試和一系列合規(guī)性審查，在取得成功且投入使用后，可能為胰島素的生產(chǎn)帶來(lái)巨大變化。