Insulin manusia rekombinan adalah hormon komersial yang digunakan untuk mengobati pasien yang menderita diabetes. Insulin, yang biasanya diproduksi di pankreas, berfungsi untuk mengatur gula darah. Ini berfungsi dengan membiarkan gula dalam darah masuk ke dalam sel-sel tubuh sehingga sel-sel dapat menggunakannya untuk energi. Jika pasien diabetes dan tidak dapat memproduksi insulin, kadar gula dalam darah akan meningkat, yang dapat menyebabkan masalah kesehatan yang serius. Insulin kemudian harus disuntikkan setiap hari untuk mempertahankan tingkat gula darah yang konstan.
Insulin dapat diekstraksi dari babi atau sapi dan dimurnikan untuk digunakan pada manusia. Insulin sapi dari sapi berbeda dari insulin manusia dalam tiga asam amino, sedangkan insulin babi dari babi hanya berbeda dari insulin manusia dalam satu asam amino. Beberapa pasien diabetes dapat mengembangkan reaksi alergi terhadap insulin dari hewan jika tubuh mengenalinya sebagai benda asing. Insulin manusia rekombinan yang diproduksi di laboratorium identik dengan hormon yang diproduksi secara alami dan biasanya tidak menyebabkan reaksi alergi.
Teknologi asam deoksiribonukleat (DNA) rekombinan telah memungkinkan para peneliti untuk menjauh dari insulin yang diekstraksi dari hewan dan mengembangkan teknik untuk membuat insulin manusia rekombinan. Insulin terdiri dari dua rantai asam amino yang dihubungkan bersama untuk membuat molekul protein kecil. Insulin manusia rekombinan disintesis dengan memasukkan DNA dari setiap rantai insulin secara terpisah ke dalam DNA strain bakteri Escherichia coli yang tidak menular yang dilemahkan — lebih dikenal sebagai E. coli.
Bakteri kemudian menjalani banyak siklus pembelahan sel dan dapat menghasilkan banyak salinan dari masing-masing rantai insulin. Rantai individu dari molekul insulin diekstraksi dari bakteri dan dimurnikan. Dua rantai yang membentuk molekul insulin lengkap kemudian dicampur dan dibiarkan saling mengikat.
Insulin manusia rekombinan juga dapat dibiakkan dalam sel ragi. Sel ragi dapat mengeluarkan molekul insulin lengkap yang mengandung kedua rantai yang sudah terikat bersama. Ini merupakan peningkatan dari produksi E.coli karena menghilangkan langkah ekstra dari pencampuran dua rantai bersama-sama.
Setelah molekul insulin manusia rekombinan lengkap telah dimurnikan, perubahan struktural lainnya dapat dilakukan untuk meningkatkan fungsi molekul. Mengganti satu asam amino pada posisi tertentu dalam molekul dapat menghasilkan sediaan insulin yang bekerja cepat atau kerja panjang. Ini disebut sebagai analog insulin, dan mereka dapat tetap aktif untuk jangka waktu yang berbeda di dalam tubuh. Hal ini memberikan dokter dan pasien fleksibilitas dalam merancang protokol pengobatan insulin berdasarkan gaya hidup.