Cilvēka augšanas hormons (HGH), ko ražo hipofīze, ir būtisks pareizai bērnu augšanai. Dažiem bērniem tomēr ir traucējumi, kas izraisa pazeminātu HGH līmeni. Ja bērni iziet bez ārstēšanas, viņi nobriest kā neparasti īsi pieaugušie. Šis stāvoklis tiek ārstēts, ievadot HGH, kas mūsdienās tiek ražots, izmantojot rekombinantās DNS (rDNS) tehnoloģiju.
Rekombinantā DNS
Zinātnieki izmanto rDNS tehnoloģiju - paņēmienu grupu, kas izolē gēnus (specifiskus DNS gabalus), piestiprina tos pārnest uz citiem DNS gabaliem un pārnest nesen apvienoto ģenētisko materiālu uz citu sugu, piemēram, baktērijas. Dažreiz rDNS tehnoloģija, ko dēvē par gēnu inženieriju, ir salīdzinoši jauns izgudrojums, kas datēts ar 1970. gadiem. Insulīns bija pirmais proteīns, kas ražots, izmantojot rDNS metodes.
Hipofīzes dziedzeri
HGH ir olbaltumviela, un tāpat kā visas olbaltumvielas, tā ir izgatavota no aminoskābju apakšvienību ķēdes. (HGH gadījumā olbaltumvielu garums ir aptuveni 190 aminoskābes.) Pirms rDNS tehnoloģijas izgudrošanas HGH var radīt tikai darbietilpīgi, izolējot to no hipofīzes audiem, kas ņemti no cilvēka kāpēji.
Šis process bija neefektīvs, dārgs un dažreiz nedrošs. Piemēram, iegūtais HGH produkts dažkārt saturēja piesārņotājus no līķu audiem. Reti pacientiem, kuriem HGH injicēja no gājējiem, attīstījās Kreicfelda-Jakoba slimība, kas ir ļoti nopietna cilvēku versija par govju trakumu. Infekciju izraisa olbaltumvielas, ko sauc par prioniem. Novēršot nepieciešamību pēc cilvēka audiem, rDNS tehnoloģija ļauj izvairīties no šīm un citām iespējamām piesārņojuma problēmām.
Izolācija
Tādi gēni kā HGH satur kodētas instrukcijas olbaltumvielu ražošanai. Šūnās šī informācija vispirms tiek kodēta no DNS, kas nodrošina ilgtermiņa informāciju uzglabāšanu, kurjera RNS (mRNS) molekulai, kas sniedz īpašas instrukcijas par HGH proteīnu ražošana.
Zinātnieki vispirms ņem hipofīzes audus un izolē mRNS, ko kodē HGH gēns. Pēc tam viņi izmantoja mRNS kā veidni, lai izveidotu komplementāru DNS (cDNS). Šajā DNS ir kodētas instrukcijas HGH olbaltumvielu ražošanai.
Pārsūtīšana un ražošana
Pēc tam, kad zinātnieki ir izveidojuši cDNS, viņi to pievieno plazmīdai - nelielai DNS cilpai, kas ņemta no baktēriju šūnas. Pēc tam viņi plazmidu ievieto baktērijās. Kad baktērijas audzē kultūrā, šūnas ražo un izolē izmanto pārnesto HGH gēnu HGH daudz ātrāk un ar mazākām pūlēm un izdevumiem, nekā tas bija iespējams ar cilvēka hipofīzi audi. Tā kā olbaltumvielu ražo baktērijas, piesārņojums ar kāpņu audu sastāvdaļām nav iespējams.