Insulina
Insulina é uma hormona responsável pela redução da glicemia, ao promover a entrada de glicose nas células. Esta é também essencial no metabolismo de sacarídeos, na síntese de proteínas e no armazenamento de lípidos (gorduras).
Em 1869, Paul Langerhans, um estudante de medicina em Berlim, estudava a estrutura do pâncreas através de um microscópio quando reparou em células, antes desconhecidas, espalhadas pelo tecido exócrino. A função da "pequena porção de células", mais tarde denominada como ilhotas de Langerhans, era desconhecida, mas Edouard Laguesse posteriormente sugeriu que tais células poderiam produzir algum tipo de secreção que participasse no processo de digestão. Em 1889, o médico germano-polaco Oskar Minkowski em colaboração com Joseph von Mehring removeu o pâncreas de um cão saudável para demonstrar o papel do órgão na digestão de alimentos. Vários dias após a remoção do pâncreas, o guarda do cão reparou que existiam muitas moscas a alimentarem-se da urina do animal. Verificou-se com o teste da urina do cão que havia açúcar nesta, o que demonstrou pela primeira vez a relação entre o pâncreas e a diabetes. Em 1901, outro passo importante foi alcançado por Eugene Opie, quando este estabeleceu claramente a ligação entre as ilhotas de Langerhans e a diabetes: "Diabetes mellitus... é causada pela destruição das ilhotas de Langerhans e ocorre apenas quando tais células são em parte ou totalmente destruídas".
A insulina é sintetizada nos humanos e em outros mamíferos dentro das células-beta das ilhotas de Langerhans, no pâncreas. Um a três milhões de ilhotas de Langerhans formam a parte endócrina do pâncreas, que é principalmente uma glândula exócrina. A parte endócrina totaliza apenas 2% da massa total do órgão. Dentro das ilhotas de Langerhans, as células-beta constituem 60-80% do todo. A insulina é sintetizada a partir da molécula precursora proinsulina pela ação de enzimas proteolíticas conhecidas como prohormônio convertases (PC1 e PC2). A insulina ativa tem 51 aminoácidos e é um polipeptídeo. A insulina bovina difere da humana em três resíduos de aminoácidos enquanto a suína, em um resíduo. A insulina de peixes também é muito próxima à humana. Em humanos, a insulina tem um peso molecular de 5808. Ela é formada por duas cadeias de polipeptídeos ligadas por duas pontes dissulfídicas (veja a figura), com uma ligação dissulfídica adicional na cadeia A (não mostrada). A cadeia A consiste de 21, e a cadeia B, de 30 aminoácidos. A insulina é produzida como uma molécula de prohormônio - proinsulina - que é mais tarde transformada, por ação proteolítica, em hormônio ativo.
Produção de análogos de insulina
Pacientes com diabetes mellitus tipo 1 dependem de Insulinoterapia, ou seja da administração de insulina exógena (geralmente por via subcutânea), para a sua sobrevivência, pois a hormona não é produzida por seu organismo. Também certos pacientes com diabetes tipo 2 podem eventualmente necessitar de insulina se outras medicações não conseguirem controlar os níveis de glicose no sangue de forma adequada. Inicialmente a insulina utilizada por diabéticos era extraída do pâncreas de bois e porcos, por ser parecida com a humana, mas esta insulina podia acarretar problemas, como reações alérgicas, ou não ser eficaz em alguns pacientes. Atualmente a insulina é produzida através da técnica de ADN recombinante, primeiro produto da moderna biotecnologia a ser comercializado mundialmente. A técnica surgiu no Brasil em 1990, em dois projetos vinculados a empresa Biobrás: um projeto desenvolvido por Marcos Luís dos Mares Guia e bioquímicos da UFMG e outro chefiado pelo Dr. Josef Ernst Thiemann e pesquisadores da Universidade de Brasília. A técnica consiste em introduzir na bactéria Escherichia coli, comum na flora intestinal humana, o gene da pró-insulina humana, para que ela passe a produzir o hormônio, um processo que dura 30 dias, um terço do tempo do método tradicional. Em 2001 somente quatro empresas no mundo, incluindo a Biobrás, tinham tecnologia de produção industrial da insulina recombinante. A Biobrás patenteou nos Estados Unidos em 2000 o processo desenvolvido em parceria com os pesquisadores da Universidade de Brasília e o Dr. J. E. Thiemann e em 2002 foi comprada pela dinamarquesa Novo Nordisk. Comprada a Biobrás, a Novo Nordisk elevou rapidamente seus preços de fornecimento ao Ministério da Saúde combinando a importação e produção local, até acabarem fechando a produção dos cristais de insulina no Brasil para aqui fazer só envasamento.
