Η ανασυνδυασμένη ανθρώπινη ινσουλίνη είναι μια εμπορική ορμόνη που χρησιμοποιείται για τη θεραπεία ασθενών που πάσχουν από διαβήτη. Η ινσουλίνη, η οποία παράγεται φυσιολογικά στο πάγκρεας, χρησιμεύει για τη ρύθμιση του σακχάρου στο αίμα. Λειτουργεί επιτρέποντας στο σάκχαρο στο αίμα να περάσει στα κύτταρα του σώματος, ώστε τα κύτταρα να το χρησιμοποιήσουν για ενέργεια. Εάν ένας ασθενής είναι διαβητικός και δεν μπορεί να παράγει ινσουλίνη, τα επίπεδα σακχάρου στο αίμα θα αυξηθούν, γεγονός που θα μπορούσε να προκαλέσει σοβαρά προβλήματα υγείας. Στη συνέχεια, η ινσουλίνη πρέπει να ενίεται καθημερινά για να διατηρείται ένα σταθερό επίπεδο σακχάρου στο αίμα.
Η ινσουλίνη μπορεί να εξαχθεί από χοίρους ή αγελάδες και να καθαριστεί για χρήση σε ανθρώπους. Η ινσουλίνη βοοειδών από αγελάδες διαφέρει από την ανθρώπινη ινσουλίνη κατά τρία αμινοξέα, ενώ η ινσουλίνη χοίρου από χοίρους διαφέρει από την ανθρώπινη ινσουλίνη μόνο κατά ένα αμινοξύ. Ορισμένοι διαβητικοί ασθενείς μπορεί να αναπτύξουν αλλεργική αντίδραση στην ινσουλίνη από ζώα εάν το σώμα την αναγνωρίσει ως ξένη. Η ανασυνδυασμένη ανθρώπινη ινσουλίνη που παράγεται στο εργαστήριο είναι πανομοιότυπη με την ορμόνη που παράγεται φυσικά και συνήθως δεν προκαλεί αλλεργική αντίδραση.
Η τεχνολογία ανασυνδυασμένου δεοξυριβονουκλεϊκού οξέος (DNA) επέτρεψε στους ερευνητές να απομακρυνθούν από την ινσουλίνη που εξάγεται από ζώα και να αναπτύξουν μια τεχνική για την παραγωγή ανασυνδυασμένης ανθρώπινης ινσουλίνης. Η ινσουλίνη αποτελείται από δύο αλυσίδες αμινοξέων που συνδέονται μεταξύ τους για να δημιουργήσουν ένα μικρό μόριο πρωτεΐνης. Η ανασυνδυασμένη ανθρώπινη ινσουλίνη συντίθεται με την εισαγωγή του DNA από κάθε αλυσίδα ινσουλίνης χωριστά στο DNA εξασθενημένων μη μολυσματικών στελεχών του βακτηρίου Escherichia coli — ευρύτερα γνωστό ως E. coli.
Στη συνέχεια, τα βακτήρια υφίστανται πολλούς κύκλους κυτταρικής διαίρεσης και μπορούν να παράγουν πολλά αντίγραφα καθεμιάς από τις αλυσίδες ινσουλίνης. Μεμονωμένες αλυσίδες του μορίου ινσουλίνης εξάγονται από τα βακτήρια και καθαρίζονται. Οι δύο αλυσίδες που αποτελούν το πλήρες μόριο ινσουλίνης στη συνέχεια αναμειγνύονται και αφήνονται να συνδεθούν μεταξύ τους.
Η ανασυνδυασμένη ανθρώπινη ινσουλίνη μπορεί επίσης να καλλιεργηθεί σε κύτταρα ζυμομύκητα. Τα κύτταρα ζυμομύκητα μπορούν να εκκρίνουν το πλήρες μόριο ινσουλίνης που περιέχει και τις δύο αλυσίδες που είναι ήδη συνδεδεμένες μεταξύ τους. Αυτή είναι μια βελτίωση σε σχέση με την παραγωγή E.coli επειδή εξαλείφει το επιπλέον βήμα της ανάμειξης δύο αλυσίδων μαζί.
Μόλις καθαριστεί το πλήρες μόριο ανασυνδυασμένης ανθρώπινης ινσουλίνης, μπορούν να γίνουν άλλες δομικές αλλαγές για την ενίσχυση της λειτουργίας του μορίου. Η αντικατάσταση ενός αμινοξέος σε μια συγκεκριμένη θέση μέσα στο μόριο μπορεί να οδηγήσει σε ένα παρασκεύασμα ινσουλίνης που είναι είτε ταχείας δράσης είτε μακράς δράσης. Αυτά αναφέρονται ως ανάλογα ινσουλίνης και μπορούν να παραμείνουν ενεργά για διαφορετικά χρονικά διαστήματα στο σώμα. Αυτό δίνει στον γιατρό και τον ασθενή ευελιξία στο σχεδιασμό ενός πρωτοκόλλου θεραπείας με ινσουλίνη με βάση τον τρόπο ζωής.