Produsert av hypofysen, er humant veksthormon (HGH) viktig for riktig vekst hos barn. Noen barn har imidlertid lidelser som forårsaker reduserte HGH-nivåer. Hvis barn går uten behandling, modnes de som uvanlig korte voksne. Denne tilstanden behandles ved å administrere HGH, som i dag produseres ved hjelp av rekombinant DNA (rDNA) -teknologi.
Rekombinant DNA
Forskere bruker rDNA-teknologi, en gruppe teknikker som isolerer gener (spesifikke biter av DNA), fester seg dem til andre biter av DNA og overfører det nylig kombinerte genetiske materialet til en annen art som bakterie. Noen ganger kalt genteknologi, er rDNA-teknologi en relativt ny oppfinnelse som dateres til 1970-tallet. Insulin var det første proteinet som ble produsert ved hjelp av rDNA-metoder.
Hypofysen
HGH er et protein, og som alle proteiner er det laget av en kjede av aminosyreunderenheter. (Når det gjelder HGH, er proteinet omtrent 190 aminosyrer langt.) Før oppfinnelsen av rDNA-teknologi, HGH kunne bare produseres møysommelig ved å isolere det fra hypofysevævet hentet fra mennesker kadaver.
Denne prosessen var ineffektiv, kostbar og noen ganger usikker. For eksempel inneholdt det resulterende HGH-produktet av og til forurensninger fra kadavervev. Sjelden utviklet pasienter injisert med HGH fra kadaver Creutzfeld-Jakobs sykdom, en veldig alvorlig menneskelig versjon av gal ku sykdom. Infeksjon er forårsaket av proteiner som kalles prioner. Ved å eliminere behovet for humant vev, unngår rDNA-teknologi disse og andre potensielle forurensningsproblemer.
Isolering
Gener som den for HGH inneholder kodede instruksjoner for proteinproduksjon. Inne i celler blir denne informasjonen først kodet fra DNA, som gir langsiktig informasjon lagring, til et messenger RNA (mRNA) -molekyl, som gir spesifikke instruksjoner for HGH-protein produksjon.
Forskere begynner med å ta hypofysevæv og isolere mRNA kodet av HGH-genet. Deretter brukte de mRNA som en mal for å lage komplementært DNA (cDNA). Dette DNA inneholder de kodede instruksjonene for å lage HGH-proteinet.
Overføring og produksjon
Etter at forskere har opprettet cDNA, legger de det til et plasmid, en liten sløyfe DNA hentet fra en bakteriecelle. Deretter setter de plasmidet inn i bakterier. Når bakteriene dyrkes i kultur, bruker cellene det overførte HGH-genet til å produsere og isolere HGH mye raskere og med mindre innsats og kostnad enn det som var mulig med menneskelig hypofyse vev. Og fordi proteinet produseres av bakterier, er forurensning av komponenter i kadavervev ikke mulig.