Ffynhonnell:
Cynhyrchu biolegol o asid hyaluronic: adolygiad bach gan Jun Hui Sze, Jeremy C. Brownlie, a Christopher A. Love
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC4754297/
Mae asid hyalwronaidd (HA) yn polysacarid a geir ym matrics allgellog epithelial asgwrn cefn, meinweoedd niwral a chysylltiol. Oherwydd y nodweddion uchel o ran cadw lleithder, biogyfreithlondeb a viscoelasticity y polymer hwn, mae HA wedi dod yn elfen bwysig o gynhyrchion fferyllol, biofeddygol a chosmetig mawr sydd â gwerth masnachol uchel ledled y byd. Er enghraifft, mae HA sydd â phwysau moleciwlaidd uchel (mwy na 10 kDa) yn ddymunol ar gyfer cynhyrchion a ddefnyddir mewn peirianneg offthalmoleg, orthopedig, colur a meinwe (Allison a Grande-Allen 2006 ; Fagien a Cassuto 2012 ; Kogan et al. 2007 ) tra bod HA gyda mae pwysau moleciwlaidd isel (tua 5 kDa ac isod) yn ddefnyddiol ar gyfer cynhyrchu sylweddau sy'n hyrwyddo angiogenesis, yn atal dilyniant tiwmor neu'n ysgogi mynegiant o gyfryngwyr llidiol (Jagannath a Ramachandran 2010 ; Tammi et al. 2008 ).
Ar hyn o bryd mae dwy broses gynhyrchu yn cael eu defnyddio i gael polymer HA mewn meintiau masnachol: echdynnu o feinwe anifeiliaid, neu yn fwy diweddar trwy ddefnyddio systemau mynegiant bacteriol yn Streptococcus
Echdynnu o feinwe anifeiliaid
Ers dechrau'r 1930au pan gafodd HA ei hynysu gyntaf oddi wrth hiwmor buchol gwartheg (Meyer a Palmer 1934 ), mae echdynnu HA wedi cael ei wneud yn eang gan ddefnyddio meinweoedd anifeiliaid eraill gan gynnwys llinyn bogail dynol, crib rooster, a hylif synofaidd buchol. Mae gan HA sy'n deillio o feinwe anifeiliaid bwysau moleciwlaidd uchel yn naturiol
Anfanteision HA sy'n deillio o anifeiliaid
Yn gyntaf, mae'r prosesau echdynnu bob amser wedi profi cyfyngiadau technegol oherwydd amodau echdynnu llym sy'n dod gyda malu, triniaeth asid, a thynnu dro ar ôl tro gyda thoddyddion organig. Mae'r dechneg ddiraddio di-reolaeth hon yn effeithio'n fawr nid yn unig ar y cynnyrch, ond hefyd ar yr amlygrwydd (amrywiaeth o feintiau) o HA (Boeriu et al. 2013 ). Ail broblem yw y gall HA anifeiliaid fod yn rhwym o hyd i broteinau cellog gan gynnwys hyaluronidase, protein rhwymol penodol i HA (Fraser et al. 1997 ). Mae'r proteinau halogion hyn yn annymunol gan y gall fod siawns y bydd y rhain yn anghyfreithlon ymateb imiwn. At hynny, mae perygl posibl o halogi ag asidau niwclëig, prionsau (gwartheg) a firysau (adar) a allai arwain at drosglwyddo clefyd heintus (Shiedlin et al. 2004 ). Yn olaf, mae tynnu HA o feinwe anifeiliaid yn gostus gan ei fod yn cymryd cryn amser i'w gwblhau, yn ddwys o ran llafur ac yn gofyn am gyfleusterau mawr sy'n gallu cynnwys prosesau sy'n gysylltiedig â chasglu meinwe o'r anifail i echdynnu a phuro HA. O ganlyniad i'r materion technegol a diogelwch hyn, ystyrir cynhyrchu biolegol biodechnolegol fel dull dewisol o gynhyrchu CT.
Systemau mynegiant bacteriol yn Streptococci
Cafodd y first HA synthase） operon ei ddarganfod gyntaf yn gynnar yn y 1990au pan nodwyd genyn sy'n amgodio'r ensym sy'n gyfrifol am synthesis HA, wedi'i ddynodi fel HA synthase neu HAS, o Grŵp A Streptococcus (S. pyogenes) (DeAngelis et al. 1993 ). Mae'r genyn hwn yn rhan o operon sy'n cynnwys y genyn hasA sy'n amgodio HA synthase, genyn hasB sy'n amgodio dehydrogenase glwcos CDU, a'r genyn hasC sy'n amgodio pyrophosphorylase CD-glwcos (Crater et al. 1995 ; Dougherty a van de Rijn 1993 ). Mae gan yr operon mewn streptococci arall, fel S. zooepidemicus, ddau enyn ychwanegol, hasD ac hasE sy'n amgodio ensym ddwy-swyddogaethol (acetyltransferase a pyrophosphorylase) a ffosffoglucoisomerase yn y drefn honno, gan ganiatáu i HA gael ei syntheseiddio gan lwybr metabolaidd ychwanegol. Credir bod y broses o ychwanegu'r ddau enyn hyn i'r genhedlaeth wedi cael ei hwyluso gan ddyblygu genynnau mewn-inomomaidd ynghyd ag ailgyfuno homologaidd yn aml (Blank et al. 2008 ).
Ac mae bellach yn brif ddull cynhyrchu HA, sy'n berchen ar fanteision cost isel, cynnyrch uchel a tharddiad anifeiliaid am ddim.
Mae Sodiwm Hyaluronate Meddygol a gynhyrchir gan Singclean yn ddeunyddiau polymer meddygol am ddim sy'n deillio o anifeiliaid ac a echdynnwyd ac a fireiniwyd gan fio-beirianneg uwch-dechnoleg o fetabolion eplesu streptococol gyda viscoelasticity uchel, ireidedd, newid corfforol a biogyfreithlondeb da.
Marchnad HA mewn diwydiant gofal iechyd
Mae swyddogaethau hanfodol HA yn y llygad dynol, hylif synofaidd cymalau ac yn yr haenau epidermal, wedi arwain at gryn ddiddordeb mewn datblygu dulliau newydd i gyfuno a chyflwyno HA yn llwyddiannus. Yn ôl adroddiad diweddar ar ddadansoddiad o'r farchnad, o ganlyniad i boblogaeth sy'n heneiddio a chynnydd mewn osteoarthritis, amcangyfrifwyd bod y farchnad fyd-eang ar gyfer HA visco-ychwanegiad mewn pobl yn unig yn fwy na $ 2.5 biliwn erbyn 2017 (MRG.Net 2013 ).