La source:
Production biotechnologique d'acide hyaluronique: une mini revue de Jun Hui Sze, Jeremy C. Brownlie et Christopher A. Love
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC4754297/
L'acide hyaluronique (HA) est un polysaccharide présent dans la matrice extracellulaire des tissus épithéliaux, neuronaux et conjonctifs des vertébrés. En raison de la rétention élevée de l'humidité, de la biocompatibilité et des propriétés de viscoélasticité de ce polymère, l'AH est devenu un composant important des principaux produits pharmaceutiques, biomédicaux et cosmétiques à forte valeur commerciale dans le monde. Par exemple, une HA avec un poids moléculaire élevé (supérieur à 10 kDa) est souhaitable pour les produits utilisés en ophtalmologie, orthopédie, cosmétique et ingénierie tissulaire (Allison et Grande-Allen 2006 ; Fagien et Cassuto 2012 ; Kogan et al. 2007 ), tandis que HA avec un faible poids moléculaire (environ 5 kDa et moins) est utile pour produire des substances qui favorisent l'angiogenèse, inhibent la progression tumorale ou induisent l'expression de médiateurs pro-inflammatoires (Jagannath et Ramachandran, 2010 ; Tammi et al., 2008 ).
Actuellement, deux procédés de production sont utilisés pour obtenir un polymère HA en quantités commerciales: l'extraction à partir de tissus animaux ou, plus récemment, par l'application de systèmes d'expression bactériens dans Streptococcus
Extraction de tissus animaux
Depuis le début des années 1930, année où l'HA a été isolée pour la première fois dans de l'humour vitreux bovin (Meyer et Palmer 1934 ), l'extraction de l'HA a été largement réalisée à l'aide d'autres tissus animaux, notamment du cordon ombilical humain, du peigne de coq et du liquide synovial bovin. Les HA dérivés de tissus animaux ont des poids moléculaires naturellement élevés
Inconvénients de l'AH d'origine animale
Premièrement, les processus d'extraction connaissent toujours des limitations techniques dues aux conditions d'extraction difficiles associées au broyage, au traitement à l'acide et à l'extraction répétée avec des solvants organiques. Cette technique de dégradation non contrôlée affecte grandement non seulement le rendement, mais également la polydispersité (gamme de tailles) de l'HA (Boeriu et al. 2013 ). Un deuxième problème est que l'HA animal peut encore être lié à des protéines cellulaires, notamment l'hyaluronidase, une protéine de liaison spécifique de l'HA (Fraser et al. 1997 ). Ces protéines contaminantes ne sont pas souhaitables, car elles pourraient provoquer une réponse immunitaire illicite. De plus, il existe un risque potentiel de contamination par les acides nucléiques, les prions (bovins) et les virus (aviaires), qui pourrait entraîner la transmission d'une maladie infectieuse (Shiedlin et al., 2004 ). Enfin, l'extraction de l'HA à partir de tissus animaux est coûteuse, car elle prend beaucoup de temps, nécessite beaucoup de travail et nécessite de grandes installations pouvant accueillir des processus allant de la collecte de tissus de l'animal à l'extraction et à la purification de l'HA. Conséquence de ces problèmes techniques et de sécurité, la production biotechnologique d’HA est considérée comme une méthode privilégiée de production d’AH.
Systèmes d'expression bactériens chez les streptocoques
L' opéron HA HA synthase a été découvert pour la première fois au début des années 90 lorsqu'un gène codant pour l'enzyme responsable de la synthèse de HA, appelé HA synthase ou HAS, a été identifié parmi les streptocoques du groupe A (S. pyogenes) (DeAngelis et al., 1993 ). Ce gène fait partie d'un opéron contenant le gène hasA qui code pour HA synthase, le gène hasB qui code pour UDP-glucose déshydrogénase et le gène hasC qui code pour UDP-glucose pyrophosphorylase (Crater et al. 1995 ; Dougherty et van de Rijn 1993 ). Le opéron has dans d'autres streptocoques, tels que S. zooepidemicus, contient deux gènes supplémentaires, hasD et hasE, qui codent pour une enzyme bi-fonctionnelle (acétyltransférase et pyrophosphorylase) et phosphoglucoisomérase, permettant ainsi à l'AH d'être synthétisé par une voie métabolique supplémentaire. On pense que l'addition de ces deux gènes à l'isopéron a été facilitée par la duplication intragénomique de gènes associée à une recombinaison homologue fréquente (Blank et al. 2008 ).
Et c’est maintenant la principale méthode de production de l’HA, qui présente les avantages suivants: faible coût, rendement élevé et absence d’origine animale.
Le gel d'hyaluronate de sodium à usage médical produit par Singclean est un polymère polymère médical sans origine animale extrait et affiné par la bio-ingénierie de pointe à partir de métabolites de fermentation du streptocoque dotés d'une haute viscoélasticité, d'un pouvoir lubrifiant, d'une altérabilité physique et d'une bonne biocompatibilité.
HA marché dans le secteur de la santé
Les fonctions essentielles de l'AH dans l'œil humain, le liquide synovial des articulations et les couches épidermiques, ont suscité un intérêt considérable pour le développement de nouvelles méthodes permettant de synthétiser et d'administrer efficacement l'AH. Un récent rapport d'analyse de marché a prédit que, en raison du vieillissement de la population et de l'augmentation de l'arthrose, le marché mondial de la visco-supplémentation en HA pour l'homme seul représenterait plus de 2,5 milliards de dollars en 2017 (MRG.Net 2013 ).
