Producerad av hypofysen är humant tillväxthormon (HGH) avgörande för korrekt tillväxt hos barn. Vissa barn har emellertid störningar som orsakar nedsatt HGH-nivå. Om barn går utan behandling, mognar de som ovanligt korta vuxna. Detta tillstånd behandlas genom att administrera HGH, som idag produceras genom att använda rekombinant DNA-teknik (rDNA).

Rekombinant DNA

Forskare använder rDNA-teknik, en grupp tekniker som isolerar gener (specifika delar av DNA), fästa dem på andra bitar av DNA och överföra det nyligen kombinerade genetiska materialet till en annan art, såsom bakterier. Ibland kallas genteknik, rDNA-teknik är en relativt ny uppfinning som dateras till 1970-talet. Insulin var det första proteinet som producerades med hjälp av rDNA-metoder.

Hypofyser

HGH är ett protein, och som alla proteiner är det gjort från en kedja av aminosyraunderenheter. (I fallet med HGH är proteinet ungefär 190 aminosyror långa.) Innan uppfinningen av rDNA-teknik kunde HGH endast produceras laboriously genom att isolera den från hypofysvävnad som tas från mänskliga kadaver.

Denna process var ineffektivt, dyrt och ibland osäkert. Till exempel innehöll den resulterande HGH-produkten ibland föroreningar från kadavervävnader. Sällan utvecklade patienter injicerade med HGH från kadaverna Creutzfeld-Jakob sjukdom, en mycket allvarlig mänsklig version av galna ko-sjukdomar. Infektion orsakas av proteiner som kallas prioner. Genom att eliminera behovet av mänsklig vävnad, undviker rDNA-tekniken dessa och andra potentiella föroreningsproblem.

Isolering

Gen som den för HGH innehåller kodade instruktioner för proteinproduktion. Inuti celler, är denna information först kodifierad från DNA, vilket ger långsiktig informationslagring till en messenger RNA (mRNA) -molekyl, som ger specifika instruktioner för HGH-proteinproduktion.

Forskare börjar genom att ta hypofys körtelvävnad och isolera mRNA som kodas av HGH-genen. Därefter använde de mRNA som en mall för att skapa komplementärt DNA (cDNA). Detta DNA innehåller kodade instruktioner för att göra HGH-proteinet.

Överföring och produktion

Efter att vetenskapsmän skapat cDNA, lägger de till en plasmid, en liten DNA-slang som tas från en bakteriell cell . Därefter sätter de plasmiden in i bakterier. När bakterierna odlas i odling använder cellerna den överförda HGH-genen för att producera och isolera HGH mycket snabbare och med mindre ansträngning och kostnad än vad som var möjligt med humant hypofysvävnad. Och eftersom proteinet produceras av bakterier är det inte möjligt att förorena komponenter av kadavervävnad.