การผลิตฮอร์โมนการเจริญเติบโตของมนุษย์แบบรีคอมบิแนนท์โดยเทคโนโลยีรีคอมบิแนนท์ดีเอ็นเอ

ฮอร์โมนการเจริญเติบโตของมนุษย์ (HGH) ผลิตโดยต่อมใต้สมองเป็นสิ่งจำเป็นสำหรับการเจริญเติบโตที่เหมาะสมในเด็ก อย่างไรก็ตาม เด็กบางคนมีความผิดปกติที่ทำให้ระดับ HGH ลดลง หากเด็กไปโดยไม่ได้รับการรักษา พวกเขาจะเติบโตเป็นผู้ใหญ่ที่เตี้ยผิดปกติ ภาวะนี้รักษาโดยการบริหาร HGH ซึ่งในปัจจุบันผลิตโดยใช้เทคโนโลยี recombinant DNA (rDNA)

นักวิทยาศาสตร์ใช้เทคโนโลยี rDNA ซึ่งเป็นกลุ่มเทคนิคที่แยกยีน (ดีเอ็นเอเฉพาะชิ้น) แนบ ไปเป็น DNA ชิ้นอื่น และถ่ายทอดสารพันธุกรรมที่ผสมใหม่ไปยังสายพันธุ์อื่น เช่น แบคทีเรีย. บางครั้งเรียกว่าพันธุวิศวกรรม เทคโนโลยี rDNA เป็นสิ่งประดิษฐ์ที่ค่อนข้างใหม่ซึ่งมีอายุย้อนไปถึงปี 1970 อินซูลินเป็นโปรตีนชนิดแรกที่ผลิตโดยวิธี rDNA

HGH เป็นโปรตีน และเหมือนกับโปรตีนทั้งหมด มันทำจากสายโซ่ของหน่วยย่อยของกรดอะมิโน (ในกรณีของ HGH โปรตีนจะมีความยาวประมาณ 190 กรดอะมิโน) ก่อนการประดิษฐ์เทคโนโลยี rDNA HGH สามารถผลิตได้โดยใช้ความพยายามโดยแยกจากเนื้อเยื่อต่อมใต้สมองที่นำมาจากมนุษย์เท่านั้น ซากศพ

กระบวนการนี้ไม่มีประสิทธิภาพ มีราคาแพง และบางครั้งก็ไม่ปลอดภัย ตัวอย่างเช่น ผลิตภัณฑ์ HGH ที่ได้นั้นบางครั้งอาจมีสารปนเปื้อนจากเนื้อเยื่อของซากศพ ผู้ป่วยที่ฉีด HGH จากซากศพพบไม่บ่อยนัก พัฒนาโรค Creutzfeld-Jakob ซึ่งเป็นโรควัวบ้าที่ร้ายแรงมากในมนุษย์ การติดเชื้อเกิดจากโปรตีนที่เรียกว่าพรีออน ด้วยการขจัดความต้องการเนื้อเยื่อของมนุษย์ เทคโนโลยี rDNA จะหลีกเลี่ยงปัญหาเหล่านี้และปัญหาการปนเปื้อนอื่นๆ ที่อาจเกิดขึ้นได้

ยีนเช่นเดียวกับ HGH มีรหัสคำสั่งสำหรับการผลิตโปรตีน ภายในเซลล์ ข้อมูลนี้จะถูกเข้ารหัสใหม่ครั้งแรกจาก DNA ซึ่งให้ข้อมูลระยะยาว การจัดเก็บไปยังโมเลกุล RNA ของผู้ส่งสาร (mRNA) ซึ่งให้คำแนะนำเฉพาะสำหรับโปรตีน HGH การผลิต

นักวิทยาศาสตร์เริ่มต้นด้วยการนำเนื้อเยื่อต่อมใต้สมองและแยก mRNA ที่เข้ารหัสโดยยีน HGH ต่อไป พวกเขาใช้ mRNA เป็นเทมเพลตเพื่อสร้าง DNA เสริม (cDNA) DNA นี้มีรหัสคำสั่งสำหรับการสร้างโปรตีน HGH

หลังจากที่นักวิทยาศาสตร์สร้าง cDNA แล้ว พวกเขาก็เพิ่มเข้าไปในพลาสมิด ซึ่งเป็น DNA วงเล็กๆ ที่นำมาจากเซลล์แบคทีเรีย ต่อไปก็ใส่พลาสมิดเข้าไปในแบคทีเรีย เมื่อแบคทีเรียเติบโตในวัฒนธรรม เซลล์จะใช้ยีน HGH ที่ถ่ายโอนเพื่อผลิตและแยกออก HGH เร็วกว่ามากและใช้ความพยายามและค่าใช้จ่ายน้อยกว่าที่ต่อมใต้สมองของมนุษย์จะทำได้ เนื้อเยื่อ. และเนื่องจากโปรตีนผลิตโดยแบคทีเรีย จึงไม่สามารถปนเปื้อนโดยส่วนประกอบของเนื้อเยื่อซากศพได้