Гликопротеиновый гормон эритропоэтин (ЭПО) синтезируется главным образом в почках и стимулирует эритропоэз, воздействуя на эритроидные клетки-предшественники. Человеческий рекомбинантный ЭПО (рч-ЭПО) - первый гемопоэтический фактор роста, который был клонирован, и ген ЭПО, связанный с вектором экспрессии («рекомбинантная ДНК»), продуцировал рч-ЭПО в клеточных культурах млекопитающих. Нативный ЭПО и рч-ЭПО идентичны по аминокислотным последовательностям, двум дисульфидным мостикам, четырем местам гликозилирования и вторичной структуре. Пептид состоит из 165 аминокислот, целая гликопротеиновая молекула составляет молекулярную массу 30 кД. Олигосахаридные единицы, или гликаны, составляют 40% молекулы и выполняют важные функции, включая свертывание образующихся полипептидных цепей в эндоплазматическом ретикулуме, защиту белковых половин от действия протеаз и модуляцию биологической активности. Синтез полипептидной цепи ЭПО регулируется генетически, в противоположность цепям олигосахаридов, которые присоединяются и оформляются рядом энзиматических реакций.
Основной принцип молекулярного клонирования состоит из соединения двух молекул ДНК - молекулы ДНК, которую мы хотим получить и молекулы ДНК, которая способна к репликации в бактериях.
Традиционные формы рч-ЭПО, эпоэтин-альфа и эпоэтин-бета, продуцируются клетками яичника китайского хомячка.
В то время когда проводились клинические испытания рч-ЭПО, в лаборатории Amgen (США) продолжалась основная научная работа, которая привела к очень важным научным и практическим выводам. Оказалось, что система экспрессии рч-ЭПО вырабатывает не одну гомогенную молекулу, а смесь многих различных изоформ. Каждая изоформа рч-ЭПО обнаруживает свою собственную уникальную картину биоактивности. Отличия в эритропоэтической активности изоформ рч-ЭПО объясняются разным содержанием углеводородов в каждой из изоформ.