Prodotto dalla ghiandola pituitaria, l'ormone della crescita umano (HGH) è essenziale per una corretta crescita nei bambini. Alcuni bambini, tuttavia, hanno disturbi che causano livelli ridotti di HGH. Se i bambini non vengono curati, maturano come adulti insolitamente bassi. Questa condizione viene trattata somministrando HGH, che oggi viene prodotto utilizzando la tecnologia del DNA ricombinante (rDNA).
DNA ricombinante
Gli scienziati utilizzano la tecnologia rDNA, un gruppo di tecniche che isolano i geni (pezzi specifici di DNA), attaccano li ad altri pezzi di DNA e trasferiscono il materiale genetico appena combinato ad un'altra specie come batteri. A volte chiamata ingegneria genetica, la tecnologia rDNA è un'invenzione relativamente recente che risale agli anni '70. L'insulina è stata la prima proteina prodotta utilizzando metodi rDNA.
Ghiandole pituitarie
L'HGH è una proteina e, come tutte le proteine, è costituita da una catena di subunità di amminoacidi. (Nel caso di HGH, la proteina è lunga circa 190 amminoacidi.) Prima dell'invenzione della tecnologia rDNA, L'HGH poteva essere prodotto solo faticosamente isolandolo dal tessuto della ghiandola pituitaria prelevato dall'uomo cadaveri.
Questo processo era inefficiente, costoso e talvolta pericoloso. Ad esempio, il prodotto HGH risultante conteneva occasionalmente contaminanti da tessuti di cadavere. Raramente, i pazienti iniettati con HGH da cadavere hanno sviluppato la malattia di Creutzfeld-Jakob, una versione umana molto grave del morbo della mucca pazza. L'infezione è causata da proteine chiamate prioni. Eliminando la necessità di tessuto umano, la tecnologia rDNA evita questi e altri potenziali problemi di contaminazione.
Solitudine
I geni come quello dell'HGH contengono istruzioni codificate per la produzione di proteine. All'interno delle cellule, queste informazioni vengono prima ricodificate dal DNA, che fornisce informazioni a lungo termine immagazzinamento, a una molecola di RNA messaggero (mRNA), che fornisce istruzioni specifiche per la proteina HGH produzione.
Gli scienziati iniziano prelevando il tessuto della ghiandola pituitaria e isolando l'mRNA codificato dal gene HGH. Successivamente, hanno usato l'mRNA come modello per creare DNA complementare (cDNA). Questo DNA contiene le istruzioni codificate per produrre la proteina HGH.
Trasferimento e produzione
Dopo che gli scienziati hanno creato il cDNA, lo aggiungono a un plasmide, un piccolo anello di DNA prelevato da una cellula batterica. Successivamente, inseriscono il plasmide nei batteri. Quando i batteri vengono coltivati in coltura, le cellule utilizzano il gene HGH trasferito per produrre e isolare HGH molto più rapidamente e con meno sforzo e spesa di quanto fosse possibile con la ghiandola pituitaria umana tessuto. E, poiché la proteina è prodotta da batteri, non è possibile la contaminazione da componenti del tessuto del cadavere.