Proizveden od strane hipofize, ljudski hormon rasta (HGH) neophodan je za pravilan rast djece. Međutim, neka djeca imaju poremećaje koji uzrokuju smanjenu razinu HGH. Ako djeca prođu bez liječenja, sazrijevaju kao neobično niske odrasle osobe. Ovo se stanje liječi primjenom HGH, koji se danas proizvodi tehnologijom rekombinantne DNA (rDNA).
Rekombinantna DNA
Znanstvenici se koriste tehnologijom rDNA, skupinom tehnika koje izoliraju gene (specifične dijelove DNA), koje se vežu ih na druge dijelove DNA i prenose novokombinirani genetski materijal na drugu vrstu kao što je bakterija. Ponekad nazvana genetskim inženjeringom, tehnologija rDNA relativno je noviji izum koji datira iz 1970-ih. Inzulin je prvi protein proizveden metodama rDNA.
Hipofizne žlijezde
HGH je protein, i kao i svi proteini, izrađen je od lanca aminokiselinskih podjedinica. (U slučaju HGH, protein je otprilike 190 aminokiselina.) Prije izuma tehnologije rDNA, HGH se mogao naporno proizvesti izoliranjem iz tkiva hipofize uzetog od čovjeka leševi.
Taj je postupak bio neučinkovit, skup i ponekad nesiguran. Na primjer, dobiveni HGH proizvod povremeno je sadržavao onečišćenja iz leševa. Rijetko su pacijenti kojima je ubrizgan HGH iz leševa razvili Creutzfeld-Jakobovu bolest, vrlo ozbiljnu ljudsku verziju bolesti ludih krava. Infekciju uzrokuju proteini zvani prioni. Eliminirajući potrebu za ljudskim tkivom, tehnologija rDNA izbjegava ove i druge potencijalne probleme onečišćenja.
Izolacija
Geni poput HGH sadrže kodirane upute za proizvodnju proteina. Unutar stanica te se informacije prvo ponovno kodiraju iz DNK, što daje dugoročne informacije skladištenje, do molekule glasnika RNA (mRNA), koja pruža specifične upute za HGH protein proizvodnja.
Znanstvenici započinju uzimanjem tkiva hipofize i izoliranjem mRNA kodirane genom HGH. Dalje, koristili su mRNA kao predložak za stvaranje komplementarne DNA (cDNA). Ova DNK sadrži šifrirane upute za stvaranje HGH proteina.
Prijenos i proizvodnja
Nakon što znanstvenici stvore cDNA, dodaju je u plazmid, malu petlju DNK koja je uzeta iz bakterijske stanice. Zatim ubacuju plazmid u bakterije. Kad se bakterije uzgajaju u kulturi, stanice koriste preneseni HGH gen za proizvodnju i izolaciju HGH mnogo brže i s manje napora i troškova nego što je to bilo moguće s ljudskom hipofizom tkivo. Budući da protein proizvode bakterije, onečišćenje komponentama trupnog tkiva nije moguće.