Терминът „биотехнологии” често се отнася за техниките на рекомбинантната ДНК. Този последен термин пък има отношение към преноса на един ген от един организъм към друг организъм: буквално, рекомбинация на ДНК от различни източници.
За целите на Амджен, това обикновено включва изолиране на човешки ген с терапевтичен потенциал и въвеждането му след това в бактерии, дрожди или животински клетки. Без рекомбинантната ДНК технология повечето от тези протеини не съществуват естествено в достатъчни количества. Рекомбинантните системи, обаче, могат да бъдат подсилени, за да произвеждат протеин в големи количества при контролирани условия. В крайна сметка, можем да произвеждаме големи количества изключително пречистен протеин за клинично приложение.
Техниката на рекомбинантната ДНК, посочена горе, е доста лесна за разбиране. С използването на протеини, наричани ограничаващи ензими, индивидуалните гени от човешката ДНК се изолират и вкарват в малки циркулиращи клетъчни участъци ДНК със същия ензим, известни като плазмиди. Веднъж след като бъде вкаран в плазмид, генът може да се прикрепи на място, като се използва друг ензим, наричан ДНК лигаза. Ограничаващите ензими и ДНК лигазата са ножицата и лепилото за рекомбинантната ДНК технология.
Веднъж конструиран по този начин, рекомбинантният плазмид се вкарва в бактерии, дрожди или култивирани животински клетки в процес известен като трансформация. Трансформираните клетки се разделят от нетрансформираните посредством процедура на подбор, която се възползва от устойчиви на лекарства гени, които също се откриват в плазмида
След това се създава чиста популация на рекомбинантни клетки посредством процес, известен като клониране. При клонирането се избира една клетка, която дава началото на цяла популация идентични клетки, или клонинги, чрез процес на нормално клетъчно делене. При този процес се очаква всички получени клетки да съдържат копие на плазмида, носещ въведения човешки ген.
След въвеждането на гена и след клонирането на клетката, клетките се подбуждат да включат, или да „изразят”, човешкия ген. В зависимост от избраната клетъчна система, рекомбинантният протеин може да се открие в клетките или навън, в обграждащата ги среда. Това може да звучи изключително обичайно и лесно, а всъщност не е. За клонирането само на гена за EPOGEN® бяха нужни три години.
Амджен фокусира успешно изследванията си върху кръвните растежни фактори. Кръвните растежни фактори са протеинови хормони, произвеждани от тялото, за да регулират производството и съзряването на различни кръвни клетки. Неспециализираните прекурсорни клетки се развиват до специализирани кръвни типове като червени кръвни телца (еритроцити), бели кръвни телца (левкоцити) и тромбоцити. Това развитие от части се ръководи от различни протеинови фактори. Някои от тези фактори като че ли играят много специфична роля, докато други изглежда, че имат по-общи функции.
Учените в Амджен използват способностите на генното инженерство, за да изолират някои от тези протеинови фактори. Такъв ген е еритропоетинът (който стимулира съзряването на прекурсорните клетки на костния мозък и образуването на зрели еритроцити или червени кръвни телца). Това е протеинов хормон, произвеждан от специфичен тип клетки в бъбреците.
Пациенти с хронична бъбречна недостатъчност често са неспособни да произвеждат адекватни количества еритропоетин, за да поддържат нормалната концентрация на еритроцити в циркулация. В резултат на това тези пациенти страдат от хронична, често сериозно изразена, анемия, т.е., при тях непрестанно е налице малък брой червени кръвни телца в циркулация. В някои случаи, в допълнение към диализата, тези пациенти често се нуждаят от кръвопреливане, за да могат да поддържат адекватни нива на червените кръвни телца.
Както може да се предположи, анемията, свързана с бъбречната недостатъчност, би била управлявана, ако може да се открие външен източник на еритропоетин. За съжаление тялото продуцира еритропоетин в много малки количества, което прави немислимо извличането на достатъчно количество естествен еритропоетин, за да се лекуват всички пациенти, страдащи от болестта. Точно тук идва ролята на рекомбинантната ДНК технология и Амджен.
В Амджен бе проведен научен опит от екипа на д-р Фу Куен Лин за възпроизвеждането на човешкия ген на еритропоетина. Първоначално екипът на д-р. Лин получи много малки количества човешки еритропоетин от колеги от Университета в Чикаго. Учените използваха този материал, за да определят последователността на аминокиселините в част от молекулата на еритропоетина.
Въоръжен с информацията за последователността, д-р Лин успя да пресъздаде много кратки части от ДНК, наречени олигонуклеотиди, които можели да съвпаднат с ДНК последователността на ериторпоетина при човека. В същото време, частици от човешка ДНК, които можели да съдържат гена на еритропоетина, били клонирани в бактерии на случаен принцип. След това той използвал къси участъци ДНК като етикети, за да открие гена на еритропоетина в техника, известна като авторадиография. Чрез този метод д-р Лин успял да изолира човешкия ген на еритропоетина.