Produs de glanda pituitară, hormonul de creștere uman (HGH) este esențial pentru o creștere adecvată la copii. Cu toate acestea, unii copii au tulburări care determină niveluri reduse de HGH. Dacă copiii merg fără tratament, aceștia se maturizează ca adulți neobișnuit de mici. Această afecțiune este tratată prin administrarea de HGH, care astăzi este produsă prin utilizarea tehnologiei ADN recombinant (ADNr).
ADN recombinant
Oamenii de știință folosesc tehnologia ADNr, un grup de tehnici care izolează genele (bucăți specifice de ADN), se atașează le pe alte bucăți de ADN și transferă materialul genetic nou combinat către o altă specie precum bacterii. Uneori numită inginerie genetică, tehnologia ADNr este o invenție relativ recentă care datează din anii 1970. Insulina a fost prima proteină produsă utilizând metode ADNr.
Glandele hipofizare
HGH este o proteină și, ca toate proteinele, este fabricat dintr-un lanț de subunități de aminoacizi. (În cazul HGH, proteina are aproximativ 190 de aminoacizi.) Înainte de invenția tehnologiei ADNr, HGH nu poate fi produs decât din greu, izolându-l de țesutul glandei hipofizare prelevat de la om cadavre.
Acest proces a fost ineficient, scump și uneori nesigur. De exemplu, produsul HGH rezultat conținea ocazional contaminanți din țesuturile cadavrelor. Rareori, pacienții injectați cu HGH din cadavre au dezvoltat boala Creutzfeld-Jakob, o versiune umană foarte gravă a bolii vacii nebune. Infecția este cauzată de proteinele numite prioni. Prin eliminarea nevoii de țesut uman, tehnologia ADNr evită aceste și alte probleme potențiale de contaminare.
Izolare
Gene precum cea pentru HGH conțin instrucțiuni codificate pentru producerea de proteine. În interiorul celulelor, aceste informații sunt mai întâi recodificate din ADN, care oferă informații pe termen lung stocare, către o moleculă de ARN mesager (ARNm), care oferă instrucțiuni specifice pentru proteina HGH producție.
Oamenii de știință încep prin prelevarea țesutului glandei hipofizare și izolarea ARNm codificat de gena HGH. Apoi, au folosit ARNm ca șablon pentru a crea ADN complementar (ADNc). Acest ADN conține instrucțiunile codificate pentru fabricarea proteinei HGH.
Transfer și producție
După ce oamenii de știință creează ADNc-ul, îl adaugă la o plasmidă, o buclă mică de ADN preluat dintr-o celulă bacteriană. Apoi, ei introduc plasmida în bacterii. Când bacteriile sunt cultivate în cultură, celulele folosesc gena HGH transferată pentru a produce și a izola HGH mult mai rapid și cu mai puțin efort și cheltuieli decât era posibil cu glanda pituitară umană țesut. Și, deoarece proteina este produsă de bacterii, contaminarea de către componentele țesutului cadavru nu este posibilă.