Kilde:
Bioteknologisk produktion af hyaluronsyre: en mini anmeldelse af Jun Hui Sze, Jeremy C. Brownlie og Christopher A. Love
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC4754297/
Hyaluronsyre (HA) er et polysaccharid fundet i den ekstracellulære matrix af hvirveldyrepitel, neurale og bindevæv. På grund af den høje fugtighedsbevarelse, biokompatibilitet og viskoelasticitetsegenskaber af denne polymer er HA blevet en vigtig bestanddel af store farmaceutiske, biomedicinske og kosmetiske produkter med høj kommerciel værdi over hele verden. For eksempel er HA med høj molekylvægt (større end 10 kDa) ønskelig for produkter, der anvendes i oftalmologi, ortopædisk, kosmetik og vævsteknik (Allison og Grande-Allen 2006 ; Fagien og Cassuto 2012 ; Kogan et al. lav molekylvægt (ca. 5 kDa og derunder) er nyttige til fremstilling af stoffer, som fremmer angiogenese, hæmmer tumorprogression eller inducerer ekspression af proinflammatoriske mediatorer (Jagannath og Ramachandran 2010 ; Tammi et al., 2008 ).
I øjeblikket er der to produktionsprocesser anvendt til opnåelse af HA-polymer i kommercielle mængder: ekstraktion fra dyrevæv eller mere for nylig ved anvendelse af bakterielle ekspressionssystemer i Streptococcus
Ekstraktion fra dyrevæv
Siden begyndelsen af 1930'erne, da HA først blev isoleret fra bovint glasagtigt humør (Meyer og Palmer 1934 ), er ekstraktion af HA blevet udført i vid udstrækning ved anvendelse af andre animalske væv, herunder humant navlestreng, roosterkam og bovin synovialvæske. HA afledt af animalske væv har naturligt høje molekylvægte
Ulemper ved animalsk afledt HA
For det første har udvindingsprocesserne altid erfaring med tekniske begrænsninger på grund af hårde udvindingsforhold, der kommer med slibning, syrebehandling og gentagen udvinding med organiske opløsningsmidler. Denne ukontrollerede nedbrydningsteknik påvirker ikke kun udbyttet, men også polydispersiteten (rækkevidde af størrelser) af HA (Boeriu et al., 2013 ). Et andet problem er, at dyr HA fortsat kan være bundet til cellulære proteiner inklusiv hyaluronidase, et HA-specifikt bindingsprotein (Fraser et al., 1997 ). Disse forureningsproteiner er uønskede, da der kan være en chance for, at disse vil ulovlig et immunrespons. Derudover er der en potentiel risiko for forurening med nukleinsyrer, prioner (kvæg) og vira (fugle), som kan resultere i overførsel af smitsomme sygdomme (Shiedlin et al. 2004 ). Endelig er udvinding af HA fra dyrevæv dyrt, da det tager lang tid at fuldføre, er arbejdskrævende og kræver store anlæg, som kan rumme processer involveret fra indsamling af væv fra dyret til udvinding og oprensning af HA. Som en konsekvens af disse tekniske og sikkerhedsmæssige problemer betragtes bioteknologisk produktion af HA som en foretrukket fremgangsmåde til fremstilling af HA.
Bakterielle ekspressionssystemer i streptokokker
Den har (HA synthase) operon blev først opdaget i begyndelsen af 1990'erne, hvor et gen kodende for enzymet ansvarlig for HA-syntese, betegnet som HA-syntase eller HAS, blev identificeret fra gruppe A Streptococcus (S. pyogenes) (DeAngelis et al., 1993 ). Dette gen er en del af en operon indeholdende hasA-genet, der koder for HA-syntase, hasB-genet, der koder for UDP-glucose-dehydrogenase og hasC-genet, som koder for UDP-glucose-pyrophosphorylase (Crater et al. 1995 ; Dougherty og van de Rijn 1993 ). Den har operon i andre streptokokker, såsom S. zooepidemicus, indeholder to yderligere gener, har D og hasE, der koder for henholdsvis en bi-funktionel enzym (acetyltransferase og pyrophosphorylase) og phosphoglucoisomerase, hvilket tillader, at HA syntetiseres ved yderligere metabolisk vej. Tilsætningen af disse to gener til hasoperon antages at være blevet lettet ved intragenom gengenplikation sammen med hyppig homolog rekombination (Blank et al., 2008 ).
Og det er nu HA's vigtigste produktionsmetode, der ejer fordele ved lave omkostninger, højt udbytte og animalsk oprindelse.
Medicinsk Sodium Hyaluronat Gel produceret af Singclean er animalske fri medicinske polymermaterialer ekstraheret og raffineret ved højteknologisk bio-engineering fra streptokok fermenteringsmetabolitter med høj viskoelasticitet, smørhed, fysisk omskiftelighed og god biokompatibilitet.
HA marked i sundhedssektoren
HAs væsentlige funktioner i det menneskelige øje, synovialvæske af led og i de epidermale lag har medført stor interesse i at udvikle nye metoder til succesfuld syntetisering og levering af HA. En nylig markedsanalyserapport forudsagde, at det globale marked for HA visco-supplering hos mennesker alene som en konsekvens af en aldrende befolkning og en stigning i slidgigt var estimeret til at være over 2,5 milliarder dollar i 2017 (MRG.Net 2013 ).
