Produktion af rekombinante humane væksthormoner ved rekombinant DNA-teknologi

Produceret af hypofysen, humant væksthormon (HGH), er essentielt for korrekt vækst hos børn. Nogle børn har imidlertid lidelser, der forårsager reduceret HGH-niveau. Hvis børn går uden behandling, modnes de som usædvanligt korte voksne. Denne tilstand behandles ved indgivelse af HGH, som i dag produceres ved hjælp af rekombinant DNA (rDNA) -teknologi.
Rekombinant DNA -

Forskere bruger rDNA-teknologi, en gruppe teknikker, der isolerer gener (specifikke stykker DNA) , fastgør dem til andre stykker DNA og overfører det nyligt kombinerede genetiske materiale til en anden art såsom bakterier. Undertiden kaldet genteknologi er rDNA-teknologi en relativt nylig opfindelse, der stammer fra 1970'erne. Insulin var det første protein produceret ved hjælp af rDNA-metoder.
Hypofysekirtler

HGH er et protein, og som alle proteiner er det lavet af en kæde af aminosyresubenheder. (I tilfælde af HGH er proteinet omtrent 190 aminosyrer langt.) Før opfindelsen af rDNA-teknologi kunne HGH kun produceres kraftigt ved at isolere det fra hypofysevæv, der er taget fra humane kadavre.

Denne proces var ineffektiv, dyr og undertiden usikker. For eksempel indeholdt det resulterende HGH-produkt lejlighedsvis kontaminanter fra kadavervæv. Sjældent udviklede patienter, der blev injiceret med HGH fra kadavre, Creutzfeld-Jakob sygdom, en meget alvorlig menneskelig version af galvanesygdomme. Infektion er forårsaget af proteiner kaldet prioner. Ved at eliminere behovet for humant væv undgår rDNA-teknologi disse og andre potentielle kontamineringsproblemer.
Isolering

Gener som den til HGH indeholder kodede instruktioner til proteinproduktion. Inde i celler kodes disse oplysninger først fra DNA, der giver langsigtet informationslagring, til et messenger-RNA (mRNA) -molekyle, som giver specifikke instruktioner til HGH-proteinproduktion.

Forskere begynder med at tage hypofyse kirtelvæv og isolering af mRNA kodet af HGH-genet. Dernæst brugte de mRNA som en skabelon til at skabe komplementært DNA (cDNA). Dette DNA indeholder de kodede instruktioner til fremstilling af HGH-protein.
Overførsel og produktion

Når forskere har oprettet cDNA, tilføjer de det til et plasmid, en lille DNA-sløjfe, der er taget fra en bakteriecelle. Derefter indsætter de plasmidet i bakterier. Når bakterierne dyrkes i kultur, bruger cellerne det overførte HGH-gen til at producere og isolere HGH meget hurtigere og med mindre anstrengelse og bekostning, end det var muligt med humant hypofysevæv. Og fordi proteinet er produceret af bakterier, er kontaminering med komponenter i kadavervæv ikke mulig.