Rekombinante DNA: Vorteile, Anwendungen & Auswirkungen

Rekombinante Zellen werden produziert, indem fremde Gene in den genetischen Code oder DNA eingefügt werden. Der Prozess der Rekombination beinhaltet einen Vektor oder Genträger, der in eine Wirtszelle eingefügt wird. Aus diesem Prozess wurden eine Vielzahl von DNA-Technologien entwickelt. Die Vorteile rekombinanter DNA umfassen Verbesserungen in der Krebsforschung, erhöhte Fruchtbarkeit, Impfstoffproduktion, Diabetesbehandlung und die Produktion von widerstandsfähigen, angereicherten und reichlichen Lebensmitteln.

Krebs

Durch die Analyse der genetischen Unterschiede zwischen normalen Zellen und Krebszellen versuchen Wissenschaftler zu erfahren, welche Gene für das unkontrollierte Wachstum von Krebszellen verantwortlich sind, sowie die Wege, auf denen diese Gene aktiviert oder deaktiviert werden. Laut Genetiker Dr. James Frieson ist es möglich, die Produktion von Proteinen einer Zelle zu regulieren, indem Teile des genetischen Codes gespleißt werden, die die regulatorischen Funktionen dieser Zelle beeinflussen. Wenn diese Methode auf Krebszellen durch rekombinante DNA-Technologie angewendet werden könnte, könnte sie das unkontrollierte Zellwachstum stoppen.

Lebensmittel

Rekombinante DNA spielt eine Rolle in der Lebensmittelproduktion für eine Reihe von pflanzlichen und tierischen Produkten. Bei Nutzpflanzen wurde rekombinante DNA verwendet, um eine erhöhte Resistenz gegen Viren/Schädlinge, mehr Widerstandsfähigkeit gegenüber rauen Umweltbedingungen und zusätzlichen Komfort für Verpackung und Versand zu schaffen. Ein Beispiel für die Anwendung bei Tieren ist bovines Somatotropin (bST), ein Hormon, das bakteriell in Milchkühe eingefügt werden kann, um die Milchproduktion zu steigern.

Fruchtbarkeit

Die rekombinante DNA-Technologie wird verwendet, um Hormone für Frauen mit Fruchtbarkeitsproblemen herzustellen. Rekombinantes humanes Follikelstimulierendes Hormon (r-hFSH), rekombinantes luteinisierendes Hormon (r-hLH) und rekombinantes humanes Choriongonadotropin (r-hCG) sind alle Hormone, die das richtige Funktionieren des Eisprungs und der Follikelreifung erleichtern, die notwendig sind, damit eine Befruchtung erfolgreich ist. Im Gegensatz zu früheren Methoden der Hormonproduktion wird die rekombinante DNA-Technologie eine höhere Wirksamkeit, leichteren Zugang und sicherere, weniger invasive Unfruchtbarkeitsbehandlungen mit sich bringen.

Impfstoffe

Rekombinante DNA wird in Impfstoffen verwendet, die die direkte Injektion von genetischem Material in den menschlichen Körper beinhalten. Dieses genetische Material liegt in Form eines Plasmids oder einer DNA-Schleife des fremden Antigens vor, das Ziel der Impfung ist. Nachdem es durch unser Muskelgewebe injiziert wurde, nehmen unsere Zellen die DNA auf und beginnen, die fremden Proteine zu produzieren, die in den Plasmiden kodiert sind. Diese Proteine fördern die Immunreaktionen unseres Körpers auf das gezielte Antigen. DNA-Impfungen könnten kostengünstiger zu produzieren sein, sind potenziell sicherer und theoretisch länger haltbar als alternative Formen von Impfungen.

Diabetesbehandlung

Rekombinante DNA kann zur Behandlung einer Vielzahl anderer Krankheiten und Zustande verwendet werden. Die Produktion von Insulin durch rekombinante DNA-Technologie war besonders effektiv für die Behandlung von Diabetespatienten. Heute sind Wissenschaftler in der Lage, menschliches Insulin zu erstellen, das identisch mit pankreatischem Insulin ist, was zu den sichersten und reinsten Formen von Insulin auf dem Markt führt.