هورمون رشد نوترکیب: هورمون رشد تولیدشده توسط باکتری‌ها

هورمون رشد نوترکیب: یک انقلاب در پزشکی

هورمون رشد چیست و چرا به آن نیاز داریم؟

هورمون رشد^۴ ماده‌ای است که از غده‌ای در مغز به نام هیپوفیز^۵ ترشح می‌شود. این هورمون مانند یک فرمانده است که به سلول‌های بدن دستور می‌دهد رشد کنند و تکثیر شوند. تصور کنید یک باغبان برای رشد گل‌هایش به آب و کود نیاز دارد؛ هورمون رشد هم برای بدن ما مانند همان آب و کود است. این هورمون نقش‌های بسیار مهمی در بدن بازی می‌کند:

• افزایش قد در کودکان و نوجوانان
• تقویت و رشد عضلات و استخوان‌ها
• کمک به سوخت‌وساز چربی‌ها و قندها در بدن

اگر این هورمون به اندازهٔ کافی در بدن تولید نشود، فرد با مشکلاتی مانند کوتاهی قد شدید، ضعف عضلانی و کاهش تراکم استخوان مواجه می‌شود.

مشکلات روش‌های قدیمی تهیه هورمون رشد

قبل از پیدایش فناوری نوترکیب، تنها منبع برای تهیه هورمون رشد، استخراج آن از غدهٔ هیپوفیز اجساد انسان بود. این روش مشکلات بزرگی داشت:

همان‌طور که در جدول مشخص است، روش قدیمی علاوه بر خطر انتقال بیماری‌های مغزی کشنده، به دلیل کمبود منبع، تنها تعداد بسیار محدودی از بیماران را تحت پوشش قرار می‌داد.

فرآیند مهندسی ژنتیک: چگونه باکتری را به کارخانه هورمون‌سازی تبدیل می‌کنیم؟

تولید هورمون رشد نوترکیب یک شاهکار مهندسی ژنتیک است. این فرآیند را می‌توان به چند مرحلهٔ اصلی تقسیم کرد:

مرحله ۱: پیدا کردن دستورالعمل
اولین قدم، پیدا کردن ژن مسئول ساخت هورمون رشد در انسان است. این ژن مانند یک دستورالعمل کامل برای ساخت این هورمون است.

مرحله ۲: کپی‌برداری و انتقال
این ژن (دستورالعمل) از سلول انسان کپی‌برداری شده و به داخل یک حامل کوچک به نام پلاسمید^۷ وارد می‌شود. پلاسمید مانند یک وسیلهٔ نقلیه است که دستورالعمل را به مقصد می‌رساند.

مرحله ۳: ایجاد کارخانه
پلاسمید حاوی ژن هورمون رشد، به داخل باکتری اشریشیا کلی وارد می‌شود. این باکتری مهندسی‌شده اکنون تبدیل به یک کارخانهٔ کوچک می‌شود که می‌تواند هورمون رشد انسانی تولید کند.

مرحله ۴: تخمیر و تصفیه
باکتری‌های مهندسی‌شده در مخازن بزرگی به نام بیورآکتور^۸ در محیطی مغذی قرار می‌گیرند و شروع به تکثیر و تولید هورمون رشد می‌کنند. سپس هورمون تولیدشده از باکتری استخراج و در چندین مرحله خالص‌سازی می‌شود تا به شکل داروی ایمن و قابل تزریق درآید.

کاربردهای هورمون رشد نوترکیب در زندگی واقعی

این دارو در پزشکی کاربردهای گسترده‌ای پیدا کرده است. در ادامه به چند نمونهٔ عینی اشاره می‌کنیم:

مثال ۱: درمان کوتاهی قد در کودکان
کودکی به نام امیر را در نظر بگیرید که به دلیل یک مشکل مادرزادی، غدهٔ هیپوفیزش هورمون رشد کافی تولید نمی‌کند. قد او به‌طور محسوسی از هم‌سن‌و‌سالانش کوتاه‌تر است. با تشخیص پزشک، برای امیر هورمون رشد نوترکیب تجویز می‌شود. او هر روز یک تزریق زیرپوستی ساده انجام می‌دهد. پس از چند سال، قد امیر به حد طبیعی می‌رسد و او می‌تواند مانند دیگر کودکان به زندگی عادی خود ادامه دهد.

مثال ۲: کمک به بیماران با سندرم پرادر-ویلی^۹
این یک بیماری ژنتیکی نادر است که باعث ضعف عضلانی، احساس گرسنگی دائمی و کوتاهی قد می‌شود. هورمون رشد نوترکیب به این بیماران کمک می‌کند تا تودهٔ عضلانی خود را افزایش داده و ترکیب بدنشان بهبود یابد.

کاربردهای دیگر این هورمون را می‌توان در جدول زیر مشاهده کرد:

اشتباهات رایج و پرسش‌های مهم

پاورقی

^۱ Recombinant Growth Hormone (rGH): هورمون رشد که به روش مهندسی ژنتیک و در میزبان‌های میکروبی تولید می‌شود.
^۲Escherichia coli (E. coli): یک نوع باکتری رایج که به‌طور گسترده در پژوهش‌های زیست‌فناوری استفاده می‌شود.
^۳ Growth Hormone Deficiency (GHD): یک بیماری پزشکی که در آن غدهٔ هیپوفیز به اندازهٔ کافی هورمون رشد تولید نمی‌کند.
^۴ Growth Hormone (GH): هورمونی پروتئینی که رشد، تکثیر و باززایی سلول‌ها را در انسان و دیگر جانوران تحریک می‌کند.
^۵ Pituitary Gland: غده‌ای کوچک در پایهٔ مغز که بسیاری از هورمون‌های مهم بدن را ترشح می‌کند.
^۶ Creutzfeldt-Jakob Disease (CJD): یک بیماری مغزی کشنده و نادر که می‌تواند از طریق بافت آلوده منتقل شود.
^۷ Plasmid: یک مولکول DNA کوچک و حلقوی که به‌طور جدا از DNA کروموزومی در باکتری‌ها وجود دارد و در مهندسی ژنتیک به عنوان ناقل استفاده می‌شود.
^۸ Bioreactor: یک دستگاه یا سیستم که محیطی کنترل‌شده برای رشد میکروارگانیسم‌ها یا سلول‌ها فراهم می‌کند.
^۹ Prader-Willi Syndrome: یک بیماری ژنتیکی نادر که منجر به علائم مختلفی از جمله هایپوتونی (کم‌توانی عضلانی)، کوتاهی قد و احساس گرسنگی دائمی می‌شود.
^۱۰ Turner Syndrome: یک بیماری ژنتیکی که تنها زنان را تحت تأثیر قرار می‌دهد و باعث کوتاهی قد و نارسایی تخمدان می‌شود.
^۱۱ Somatropin: نام دارویی هورمون رشد نوترکیب انسانی که از نظر ساختاری با هورمون رشد طبیعی انسان یکسان است.