Produzido pela glândula pituitária, o hormônio do crescimento humano (HGH) é essencial para o crescimento adequado das crianças. Algumas crianças, no entanto, têm distúrbios que causam níveis reduzidos de HGH. Se as crianças vão sem tratamento, elas amadurecem como adultos incomumente baixos. Essa condição é tratada pela administração de HGH, que hoje é produzida usando a tecnologia de DNA recombinante (rDNA).
DNA recombinante
Cientistas usam a tecnologia de rDNA, um grupo de técnicas que isolam genes (partes específicas de DNA) , anexá-los a outros pedaços de DNA e transferir o material genético recentemente combinado para outras espécies, como bactérias. Às vezes chamada de engenharia genética, a tecnologia rDNA é uma invenção relativamente recente que data da década de 1970. A insulina foi a primeira proteína produzida usando métodos de rDNA.
Glândulas Pituitárias
HGH é uma proteína e, como todas as proteínas, é produzida a partir de uma cadeia de subunidades de aminoácidos. (No caso de HGH, a proteína tem aproximadamente 190 aminoácidos.) Antes da invenção da tecnologia de rDNA, o HGH só podia ser produzido laboriosamente, isolando-o do tecido da glândula pituitária retirado de cadáveres humanos.
Esse processo era ineficiente, caro e às vezes inseguro. Por exemplo, o produto HGH resultante ocasionalmente continha contaminantes de tecidos de cadáveres. Raramente, pacientes injetados com HGH de cadáveres desenvolveram a doença de Creutzfeld-Jakob, uma versão humana muito séria da doença da vaca louca. A infecção é causada por proteínas chamadas príons. Ao eliminar a necessidade de tecido humano, a tecnologia de rDNA evita esses e outros problemas potenciais de contaminação.
Isolamento
Genes como o de HGH contêm instruções codificadas para a produção de proteínas. No interior das células, essas informações são primeiro recodificadas do DNA, que fornece armazenamento de informações a longo prazo, para uma molécula de RNA mensageiro (mRNA), que fornece instruções específicas para a produção de proteínas HGH.
Os cientistas começam tomando hipófise glândula e isolando o mRNA codificado pelo gene HGH. Em seguida, eles usaram o mRNA como modelo para criar DNA complementar (cDNA). Esse DNA contém as instruções codificadas para a produção da proteína HGH. Após a criação do cDNA, os cientistas o adicionam ao plasmídeo, um pequeno loop de DNA retirado de uma célula bacteriana. Em seguida, eles inserem o plasmídeo nas bactérias. Quando as bactérias são cultivadas em cultura, as células usam o gene HGH transferido para produzir e isolar HGH muito mais rapidamente e com menos esforço e despesa do que era possível com o tecido da glândula pituitária humana. E, como a proteína é produzida por bactérias, a contaminação por componentes do tecido de cadáveres não é possível.