Вироблений гіпофізом гормон росту людини (HGH) необхідний для правильного росту у дітей. Однак у деяких дітей спостерігаються розлади, які спричиняють зниження рівня гормону росту. Якщо діти залишаються без лікування, вони дозрівають незвичайно низькими дорослими. Цей стан лікується введенням гормону росту, який сьогодні виробляється за допомогою технології рекомбінантної ДНК (рДНК).
Рекомбінантна ДНК
Вчені використовують технологію рДНК, групу методів, що виділяють гени (конкретні шматочки ДНК), приєднуються їх на інші шматочки ДНК і передають щойно об’єднаний генетичний матеріал іншому виду, такому як бактерії. Іноді технологію рДНК, яку іноді називають генною інженерією, є відносно недавнім винаходом, що відноситься до 1970-х років. Інсулін був першим білком, виробленим методами рДНК.
Гіпофіз
HGH - це білок, і, як і всі білки, він складається з ланцюга амінокислотних субодиниць. (У випадку HGH білок має приблизно 190 амінокислот.) До винаходу технології рДНК, Гармон росту можна виробляти лише з працею, ізолюючи його від тканини гіпофіза, взятої у людини трупи.
Цей процес був неефективним, дорогим та часом небезпечним. Наприклад, отриманий продукт HGH іноді містив забруднення з трупних тканин. Рідко у пацієнтів, яким вводили гормон гормону із трупів, розвивалася хвороба Кройцфельда-Якоба, дуже серйозна людська версія хвороби божевільних корів. Інфекцію викликають білки, які називаються пріонами. Усуваючи потребу в людській тканині, технологія рДНК дозволяє уникнути цих та інших потенційних проблем забруднення.
Ізоляція
Гени, подібні до гормону росту, містять закодовані інструкції щодо виробництва білка. Усередині клітин ця інформація спочатку перекодується з ДНК, яка забезпечує довгострокову інформацію зберігання, до молекули РНК (мРНК), що містить конкретні вказівки щодо білка HGH виробництво.
Вчені починають з того, що беруть тканину гіпофіза і виділяють мРНК, кодовану геном HGH. Далі вони використовували мРНК як шаблон для створення комплементарної ДНК (кДНК). Ця ДНК містить закодовані інструкції щодо виготовлення білка HGH.
Передача та виробництво
Після того, як вчені створюють кДНК, вони додають її до плазміди, невеликої петлі ДНК, взятої з бактеріальної клітини. Далі вони вставляють плазміду в бактерії. Коли бактерії вирощуються в культурі, клітини використовують переданий ген HGH для продукування та виділення HGH набагато швидше та з меншими зусиллями та витратами, ніж це було можливо при гіпофізі людини тканина. І оскільки білок виробляється бактеріями, забруднення компонентами трупної тканини неможливе.