Ľudský rastový hormón (HGH), produkovaný hypofýzou, je nevyhnutný pre správny rast detí. Niektoré deti však majú poruchy, ktoré spôsobujú zníženú hladinu HGH. Ak sa deti nezaobídu bez liečby, dospievajú ako neobvykle nízki dospelí. Tento stav sa lieči podávaním HGH, ktorý sa dnes produkuje pomocou technológie rekombinantnej DNA (rDNA).
Rekombinantná DNA
Vedci používajú technológiu rDNA, skupinu techník, ktoré izolujú gény (špecifické kúsky DNA), pripájajú sa ich na iné kúsky DNA a preniesť novo kombinovaný genetický materiál na iný druh, ako napr baktérie. Technológia rDNA, ktorá sa niekedy nazýva genetické inžinierstvo, je relatívne nedávny vynález, ktorý sa datuje do 70. rokov. Inzulín bol prvým proteínom produkovaným pomocou metód rDNA.
Hypofýzy
HGH je proteín a rovnako ako všetky proteíny je vyrobený z reťazca aminokyselinových podjednotiek. (V prípade HGH je bielkovina dlhá približne 190 aminokyselín.) Pred vynálezom technológie rDNA, HGH sa mohol vyrobiť namáhavo iba jeho izoláciou z tkaniva hypofýzy odobratého od človeka mŕtvoly.
Tento proces bol neefektívny, nákladný a niekedy nebezpečný. Napríklad výsledný produkt HGH občas obsahoval kontaminanty z tkanív mŕtvoly. U pacientov injikovaných HGH z mŕtvol sa zriedka vyvinula Creutzfeld-Jakobova choroba, veľmi vážna ľudská verzia choroby šialených kráv. Infekciu spôsobujú bielkoviny nazývané prióny. Odstránením potreby ľudského tkaniva sa technológia rDNA vyhýba týmto a ďalším potenciálnym problémom s kontamináciou.
Izolácia
Gény ako ten pre HGH obsahujú kódované pokyny na produkciu proteínov. Vo vnútri buniek je táto informácia najskôr prekódovaná z DNA, ktorá poskytuje dlhodobé informácie skladovanie, na molekulu messenger RNA (mRNA), ktorá poskytuje špecifické pokyny pre proteín HGH výroba.
Vedci najskôr odoberajú tkanivo hypofýzy a izolujú mRNA kódovanú génom HGH. Ďalej použili mRNA ako templát na vytvorenie komplementárnej DNA (cDNA). Táto DNA obsahuje kódované pokyny na výrobu proteínu HGH.
Transfer a výroba
Potom, čo vedci vytvoria cDNA, pridajú ju do plazmidu, malej slučky DNA odobratej z bakteriálnej bunky. Ďalej vložili plazmid do baktérií. Keď sú baktérie pestované v kultúre, bunky používajú prenesený gén HGH na výrobu a izoláciu HGH oveľa rýchlejšie a s menším úsilím a nákladmi, ako to bolo možné u ľudskej hypofýzy tkanivo. Pretože je bielkovina produkovaná baktériami, kontaminácia zložkami mŕtveho tkaniva nie je možná.
