Človeški rastni hormon (HGH), ki ga proizvaja hipofiza, je ključnega pomena za pravilno rast otrok. Nekateri otroci pa imajo motnje, ki povzročajo znižanje ravni HGH. Če otroci ostanejo brez zdravljenja, dozorijo kot nenavadno kratki odrasli. Ta bolezen se zdravi z dajanjem HGH, ki se danes proizvaja z uporabo tehnologije rekombinantne DNA (rDNA).
Rekombinantna DNA
Znanstveniki uporabljajo pritrjeno tehnologijo rDNA, skupino tehnik, ki izolirajo gene (določene koščke DNA) jih prenesejo na druge koščke DNK in prenesejo novo kombinirani genski material na drugo vrsto, kot je bakterije. Včasih imenovana genski inženiring je tehnologija rDNA razmeroma nov izum, ki sega v sedemdeseta leta. Inzulin je bil prvi protein, pridobljen z metodami rDNA.
Hipofizne žleze
HGH je beljakovina in kot vse beljakovine je narejena iz verige aminokislinskih podenot. (V primeru HGH je protein dolg približno 190 aminokislin.) Pred izumom tehnologije rDNA je HGH bi lahko naporno proizvajali le tako, da bi ga izolirali iz tkiva hipofize, odvzetega človeku trupla.
Ta postopek je bil neučinkovit, drag in včasih nevaren. Tako je na primer nastali izdelek HGH občasno vseboval onesnaževala iz trupel. Redko so bolniki, ki so jim s trupli vbrizgali HGH, razvili Creutzfeld-Jakobovo bolezen, zelo resno človeško različico bolezni norih krav. Okužbo povzročajo beljakovine, imenovane prioni. Z odpravo potrebe po človeškem tkivu se tehnologija rDNA izogne tem in drugim potencialnim težavam s kontaminacijo.
Izolacija
Geni, kot je tisti za HGH, vsebujejo kodirana navodila za proizvodnjo beljakovin. V celicah se te informacije najprej prekodirajo iz DNA, ki zagotavlja dolgoročne informacije shranjevanje, v molekulo RNA (mRNA), ki vsebuje posebna navodila za beljakovine HGH proizvodnjo.
Znanstveniki najprej začnejo jemati tkivo hipofize in izolirati mRNA, ki jo kodira gen HGH. Nato so mRNA uporabili kot predlogo za ustvarjanje komplementarne DNA (cDNA). Ta DNA vsebuje kodirana navodila za izdelavo beljakovin HGH.
Prenos in proizvodnja
Ko znanstveniki ustvarijo cDNA, jo dodajo v plazmid, majhno zanko DNA, ki jo vzamejo iz bakterijske celice. Nato vstavijo plazmid v bakterije. Ko bakterije gojijo v kulturi, celice uporabljajo preneseni gen HGH za proizvodnjo in izolacijo HGH veliko hitreje in z manj truda in stroškov, kot je bilo mogoče s človeško hipofizo tkivo. Ker beljakovine proizvajajo bakterije, onesnaženje s sestavinami trupelnega tkiva ni mogoče.