Produceret af hypofysen er humant væksthormon (HGH) afgørende for korrekt vækst hos børn. Nogle børn har dog lidelser, der forårsager reducerede HGH niveauer. Hvis børn går uden behandling, modnes de som usædvanligt korte voksne. Denne tilstand behandles ved administration af HGH, som i dag produceres ved anvendelse af rekombinant DNA (rDNA) -teknologi.
Rekombinant DNA
Forskere bruger rDNA-teknologi, en gruppe teknikker, der isolerer gener (specifikke stykker DNA), vedhæftes dem til andre stykker DNA og overføre det nyligt kombinerede genetiske materiale til en anden art såsom bakterie. Nogle gange kaldet genteknologi er rDNA-teknologi en relativt ny opfindelse, der dateres til 1970'erne. Insulin var det første protein, der blev produceret ved hjælp af rDNA-metoder.
Hypofysen
HGH er et protein, og som alle proteiner er det lavet af en kæde af aminosyreunderenheder. (I tilfælde af HGH er proteinet ca. 190 aminosyrer langt.) Før opfindelsen af rDNA-teknologi, HGH kunne kun produceres besværligt ved at isolere det fra hypofysevæv taget fra mennesker kadavere.
Denne proces var ineffektiv, dyr og undertiden usikker. For eksempel indeholdt det resulterende HGH produkt lejlighedsvis forurenende stoffer fra kadavervæv. Sjældent udviklede patienter injiceret med HGH fra kadavere Creutzfeld-Jakobs sygdom, en meget alvorlig menneskelig version af gale ko-sygdomme. Infektion er forårsaget af proteiner kaldet prioner. Ved at eliminere behovet for humant væv undgår rDNA-teknologi disse og andre potentielle kontamineringsproblemer.
Isolation
Gener som den for HGH indeholder kodede instruktioner til proteinproduktion. Inde i celler kodes denne information først fra DNA, som giver langsigtet information opbevaring til et messenger-RNA (mRNA) -molekyle, der giver specifikke instruktioner for HGH-protein produktion.
Forskere begynder med at tage hypofysevæv og isolere mRNA kodet af HGH-genet. Dernæst brugte de mRNA'et som en skabelon til at skabe komplementært DNA (cDNA). Dette DNA indeholder de kodede instruktioner til fremstilling af HGH-proteinet.
Overførsel og produktion
Når forskere har oprettet cDNA, tilføjer de det til et plasmid, en lille sløjfe af DNA taget fra en bakteriecelle. Derefter indsætter de plasmidet i bakterier. Når bakterierne dyrkes i kultur, bruger cellerne det overførte HGH-gen til at producere og isolere HGH meget hurtigere og med mindre indsats og omkostninger, end det var muligt med menneskelig hypofyse væv. Og fordi proteinet produceres af bakterier, er forurening med komponenter i kadavervæv ikke mulig.