Produksi Hormon Pertumbuhan Manusia Rekombinan dengan Teknologi DNA Rekombinan

Diproduksi oleh kelenjar pituitari, hormon pertumbuhan manusia (HGH) sangat penting untuk pertumbuhan yang tepat pada anak-anak. Beberapa anak, bagaimanapun, memiliki kelainan yang menyebabkan penurunan kadar HGH. Jika anak-anak pergi tanpa pengobatan, mereka menjadi dewasa sebagai orang dewasa yang sangat pendek. Kondisi ini diobati dengan pemberian HGH, yang saat ini diproduksi dengan menggunakan teknologi DNA rekombinan (rDNA).

Para ilmuwan menggunakan teknologi rDNA, sekelompok teknik yang mengisolasi gen (potongan DNA tertentu), melampirkan mereka ke potongan DNA lain dan mentransfer materi genetik yang baru digabungkan ke spesies lain seperti: bakteri. Kadang-kadang disebut rekayasa genetika, teknologi rDNA adalah penemuan yang relatif baru yang berasal dari tahun 1970-an. Insulin adalah protein pertama yang diproduksi menggunakan metode rDNA.

HGH adalah protein, dan seperti semua protein, itu terbuat dari rantai subunit asam amino. (Dalam kasus HGH, panjang protein kira-kira 190 asam amino.) Sebelum penemuan teknologi rDNA, HGH hanya dapat diproduksi dengan susah payah dengan mengisolasinya dari jaringan kelenjar pituitari yang diambil dari manusia mayat.

Proses ini tidak efisien, mahal, dan terkadang tidak aman. Misalnya, produk HGH yang dihasilkan terkadang mengandung kontaminan dari jaringan mayat. Jarang, pasien yang disuntik dengan HGH dari mayat mengembangkan penyakit Creutzfeld-Jakob, versi penyakit sapi gila yang sangat serius pada manusia. Infeksi disebabkan oleh protein yang disebut prion. Dengan menghilangkan kebutuhan akan jaringan manusia, teknologi rDNA menghindari masalah ini dan potensi kontaminasi lainnya.

Gen seperti yang untuk HGH mengandung instruksi kode untuk produksi protein. Di dalam sel, informasi ini pertama kali dikode ulang dari DNA, yang memberikan informasi jangka panjang penyimpanan, ke molekul messenger RNA (mRNA), yang memberikan instruksi spesifik untuk protein HGH produksi.

Para ilmuwan mulai dengan mengambil jaringan kelenjar pituitari dan mengisolasi mRNA yang dikodekan oleh gen HGH. Selanjutnya, mereka menggunakan mRNA sebagai cetakan untuk membuat DNA komplementer (cDNA). DNA ini berisi instruksi kode untuk membuat protein HGH.

Setelah ilmuwan membuat cDNA, mereka menambahkannya ke plasmid, lingkaran kecil DNA yang diambil dari sel bakteri. Selanjutnya, mereka memasukkan plasmid ke dalam bakteri. Ketika bakteri tumbuh dalam kultur, sel menggunakan gen HGH yang ditransfer untuk memproduksi dan mengisolasi HGH jauh lebih cepat dan dengan sedikit usaha dan biaya daripada yang mungkin dilakukan dengan kelenjar pituitari manusia jaringan. Dan, karena protein diproduksi oleh bakteri, kontaminasi oleh komponen jaringan mayat tidak mungkin terjadi.