Lidský růstový hormon (HGH), produkovaný hypofýzou, je nezbytný pro správný růst dětí. Některé děti však mají poruchy, které způsobují sníženou hladinu HGH. Pokud děti nebudou léčeny, dospějí jako neobvykle nízcí dospělí. Tento stav je léčen podáváním HGH, který se dnes vyrábí pomocí technologie rekombinantní DNA (rDNA).
Rekombinantní DNA
Vědci používají technologii rDNA, skupinu technik, které izolují geny (specifické kousky DNA) je na jiné kousky DNA a převést nově kombinovaný genetický materiál na jiný druh, jako je bakterie. Technologie rDNA, která se někdy nazývá genetické inženýrství, je relativně nedávný vynález, který se datuje sedmdesátými léty. Inzulin byl první protein produkovaný metodami rDNA.
Hypofýzy
HGH je protein a stejně jako všechny proteiny je vyroben z řetězce aminokyselinových podjednotek. (V případě HGH je protein dlouhý přibližně 190 aminokyselin.) Před vynálezem technologie rDNA, HGH mohl být vyroben pracně pouze jeho izolací z tkáně hypofýzy odebrané z člověka mrtvoly.
Tento proces byl neefektivní, nákladný a někdy nebezpečný. Například výsledný produkt HGH příležitostně obsahoval kontaminanty z mrtvolných tkání. Zřídka se u pacientů injikovaných HGH z mrtvol vyvinula Creutzfeld-Jakobova choroba, velmi vážná lidská verze nemoci šílených krav. Infekce je způsobena bílkovinami zvanými priony. Tím, že eliminuje potřebu lidské tkáně, se technologie rDNA vyhne těmto a dalším potenciálním problémům s kontaminací.
Izolace
Geny jako ten pro HGH obsahují kódované pokyny pro produkci bílkovin. Uvnitř buněk je tato informace nejprve překódována z DNA, která poskytuje dlouhodobé informace skladování, na molekulu messenger RNA (mRNA), která poskytuje specifické pokyny pro protein HGH Výroba.
Vědci začínají odebráním tkáně hypofýzy a izolací mRNA kódované genem HGH. Dále použili mRNA jako templát pro vytvoření komplementární DNA (cDNA). Tato DNA obsahuje kódované pokyny pro výrobu proteinu HGH.
Převod a výroba
Poté, co vědci vytvořili cDNA, přidali ji k plazmidu, malé smyčce DNA odebrané z bakteriální buňky. Dále vložili plazmid do bakterií. Když jsou bakterie pěstovány v kultuře, buňky používají přenesený gen HGH k produkci a izolaci HGH mnohem rychleji a s menším úsilím a výdaji, než bylo možné u lidské hypofýzy tkáň. A protože je protein produkován bakteriemi, kontaminace složkami mrtvolné tkáně není možná.