Diese Eigenschaften der Hefe bedeuten, dass Novo, anstatt eine große Charge Hefe auf einmal zu verarbeiten, die Hefe kontinuierlich aus den großen Fermentern abziehen kann (oben). Während die Hefe entnommen und verarbeitet wird, halten die Pfleger der Hefe die Pilze bei Laune, indem sie das verlorene Volumen im Fermenter durch mehr mit Nährstoffen angereicherte Brühe ersetzen. Nach dem Verlassen des Fermenters lässt sich die Hefe leicht von der nun insulinreichen Brühe trennen. Natürlich gibt es immer noch eine Menge Müll in der Brühe, der entfernt werden muss, bevor das Insulin rein und bereit für die Patienten ist. Daher verwendet Novo auch Reinigungssäulen, um sicherzustellen, dass das Insulin blitzsauber ist.
Aufräumen
Der erste Schritt im Reinigungsschema ist die Trennung der Bakterien von der Brühe. Das geschieht mit einer Zentrifuge, einer Maschine, die sich sehr schnell dreht und die Bakterien in ein Pellet am Boden eines Gefäßes zwingt. Die Brühe wird dann entfernt und durch eine Flüssigkeit ersetzt, die eine Substanz enthält, die die Zellmembranen aufbricht und so das Insulin aus seinem bakteriellen Gefängnis befreit.
An diesem Punkt ist das Insulin immer noch nicht wirklich Insulin. Es ist „Proinsulin“, ein länger inaktiver Vorläufer des Insulins. Die Insulinhersteller verwenden ein Enzym, um einen Teil des Proinsulins herauszuschneiden, so dass nur noch die 51 Aminosäuren des eigentlichen Insulins übrig bleiben. (Der Teil, der herausgeschnitten wird, wird C-Peptid genannt. Es ist ein eigenständiges Hormon, und Ärzte messen es manchmal im Blut von Menschen mit Typ-1-Diabetes, um zu sehen, ob ihr Körper noch etwas Insulin produziert.)
Die nächste Phase der industriellen Reinigung umfasst eine Reihe von riesigen Säulen aus einem durchsichtigen Material, die mit einem undurchsichtigen Harz gefüllt sind. Abgesehen von ihrer Größe sehen die Säulen aus wie normale Laborgeräte. (Dieser Teil des Lilly-Produktionsprozesses war tabu, aber die Firma zeigte diesem Autor ein Modell einer Säule). Als er den Umfang einer industriellen Reinigungssäule beschrieb, streckte ein lächelnder Lilly-Wissenschaftler seine Arme weit aus und erinnerte damit an einen insulinproduzierenden Parthenon. Die Säulen sind mit verschiedenen Substanzen gefüllt, die das Insulin von anderen Molekülen aufgrund von Unterschieden in ihrer elektrischen Ladung, ihrem Säuregehalt, ihrer Größe und anderen Eigenschaften trennen sollen. Am Ende seines Marsches durch die Mammut-Säulen ist das Insulin ziemlich rein. Doch bei der Verarbeitung verheddert sich die Aminosäurekette des Insulins und macht es inaktiv. Um dies zu beheben, verwenden die Forscher eine weitere spezielle Mischung von Enzymen, um die Falten auszubügeln und das Insulin in seine richtige Form zu bringen.
Der letzte Schritt, bevor das Insulin verpackungsfertig ist, ist die Kristallisation. Das Insulin wird mit Zink gemischt, das ihm hilft, stabile Kristalle zu bilden, und getrocknet, bis es nur noch ein Pulver aus glitzernden Kristallen ist. Zu gegebener Zeit können die Kristalle in Lösung rehydriert und in die Fläschchen, Patronen und Pens gegossen werden, die rund um den Globus verschickt werden.
Lieferung und Kosten
Im Moment liefern drei Firmen das gesamte in den Vereinigten Staaten verkaufte Insulin. Die Sicherheit bei Lilly und anderen Insulinfabriken sichert die weltweite Insulinversorgung.
Die Kosten für Insulin sind eine weitere häufige Sorge, aber billigeres generisches Insulin könnte auf dem Weg sein. Pharmazeutische Unternehmen mögen keine Fans von günstigeren generischen Versionen ihrer Produkte sein, aber die Verbraucher lieben sie – 2009 waren 75 Prozent aller US-Verschreibungen für Generika. Bis jetzt mussten die Insulinhersteller nicht mit generischen Versionen ihrer Produkte konkurrieren. Dieser Schutz könnte sich dem Ende zuneigen. Patente auf Insulinanaloga, ein Wachstumsbereich auf dem Markt, beginnen in den nächsten Jahren auszulaufen.
Wie der Rundgang durch die Lilly-Anlagen zeigt, ist die Herstellung eines biologischen Medikaments komplex, so dass generische Insuline wahrscheinlich nicht auf die gleiche Weise hergestellt werden wie die Markenversionen. Kleine Abweichungen in der Produktion können das Endprodukt verändern, und es sind zusätzliche Schritte erforderlich, um sicherzustellen, dass die Verbraucher das bekommen, wofür sie bezahlen. Die Food and Drug Administration (FDA) hat strenge Anforderungen für die Zulassung von Biosimilars, generischen Versionen von Medikamenten, einschließlich Insulin, die von Mikroorganismen hergestellt werden, festgelegt. Diese Tests wurden entwickelt, um sicherzustellen, dass Biosimilars die Sicherheit und Wirksamkeit der Originalprodukte erreichen. Bislang wurde noch kein generisches Insulin bei der FDA zur Zulassung gemäß den 2012 verabschiedeten Anforderungen eingereicht. Werden generische Insuline in Zukunft eine Option sein? Nur die Zeit wird es zeigen, aber mit einem weltweiten Insulinumsatz von 16,7 Milliarden US-Dollar im Jahr 2011 – eine Zahl, die voraussichtlich noch steigen wird – haben die Unternehmen einen finanziellen Anreiz, es zu versuchen.