Prodotto dalla ghiandola pituitaria, l'ormone della crescita umano (HGH) è essenziale per una corretta crescita nei bambini. Alcuni bambini, tuttavia, hanno disturbi che causano ridotti livelli di HGH. Se i bambini vanno senza trattamento, maturano come adulti insolitamente corti. Questa condizione viene trattata somministrando HGH, che oggi viene prodotto utilizzando la tecnologia del DNA ricombinante (rDNA).

DNA ricombinante

Gli scienziati usano la tecnologia rDNA, un gruppo di tecniche che isolano i geni (pezzi specifici del DNA), collegali ad altri pezzi di DNA e trasferisci il materiale genetico appena combinato ad un'altra specie come i batteri. A volte chiamato ingegneria genetica, la tecnologia rDNA è un'invenzione relativamente recente che risale agli anni '70. L'insulina è stata la prima proteina prodotta utilizzando i metodi rDNA.





HGH è una proteina e, come tutte le proteine, è costituita da una catena di subunità di amminoacidi. (Nel caso di HGH, la proteina è lunga circa 190 amminoacidi.) Prima dell'invenzione della tecnologia rDNA, HGH poteva essere prodotto solo faticosamente isolandolo dal tessuto ghiandola pituitaria prelevato da cadaveri umani.

Questo processo era inefficiente, costoso e a volte pericoloso. Ad esempio, il prodotto HGH risultante occasionalmente conteneva contaminanti da tessuti cadaverici. Raramente, i pazienti iniettati con HGH da cadaveri hanno sviluppato la malattia di Creutzfeld-Jakob, una versione umana molto grave della malattia della mucca pazza. L'infezione è causata da proteine ​​chiamate prioni. Eliminando la necessità del tessuto umano, la tecnologia rDNA evita questi e altri potenziali problemi di contaminazione.

Isolamento

Geni come quello di HGH contengono istruzioni codificate per la produzione di proteine. All'interno delle cellule, questa informazione viene prima ricodificata dal DNA, che fornisce l'archiviazione delle informazioni a lungo termine, a una molecola di RNA messaggero (mRNA), che fornisce istruzioni specifiche per la produzione di proteine ​​HGH.

Gli scienziati iniziano prendendo l'ipofisi tessuto ghiandolare e isolare l'mRNA codificato dal gene HGH. Successivamente, hanno usato l'mRNA come modello per creare DNA complementare (cDNA). Questo DNA contiene le istruzioni codificate per la produzione della proteina HGH.

Trasferimento e produzione

Dopo che gli scienziati hanno creato il cDNA, lo aggiungono a un plasmide, un piccolo anello di DNA prelevato da una cellula batterica . Successivamente, inseriscono il plasmide nei batteri. Quando i batteri vengono coltivati ​​in coltura, le cellule usano il gene HGH trasferito per produrre e isolare HGH molto più rapidamente e con meno sforzo e spese di quanto fosse possibile con il tessuto della ghiandola pituitaria umana. E, poiché la proteina è prodotta dai batteri, non è possibile contaminare i componenti del tessuto del cadavere.