ソース:
ヒアルロン酸のバイオテクノロジー生産: Jun Hui Sze、Jeremy C. Brownlie、およびChristopher A. Love によるミニレビュー
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC4754297/
ヒアルロン酸(HA)は、脊椎動物の上皮組織、神経組織、結合組織の細胞外マトリックスに含まれる多糖類です。 このポリマーの高い保湿性、生体適合性および粘弾性特性のために、HAは世界中で高い商品価値を有する主要な医薬品、生物医学および化粧品の重要な成分となっている。 例えば、高分子量(10kDa超)のHAは、眼科学、整形外科用、化粧品および組織工学で使用される製品に望ましい(Allison and Grande-Allen 2006 ; Fagien and Cassuto 2012 ; Kogan et al。2007 ) 。 低分子量(約5kDa以下)は、血管新生を促進し、腫瘍の進行を阻害し、または炎症誘発性メディエーターの発現を誘導する物質を産生するのに有用である(Jagannath and Ramachandran 2010 ; Tammi et al。2008 )。
現在、商業的な量でHAポリマーを得るために使用される2つの製造方法がある:動物組織からの抽出、またはより最近では、 ストレプトコッカス における細菌発現系の適用
動物組織からの抽出
HAが最初にウシの硝子体液から単離された1930年代初頭以来(Meyer and Palmer 1934 )、HAの抽出は、ヒト臍帯、オンドリの櫛、およびウシの滑液を含む他の動物組織を用いて広く行われてきた。 動物組織由来のHAは、当然のことながら高分子量を有する
動物由来のHAのデメリット
第一に、抽出プロセスは、粉砕、酸処理、および有機溶媒を用いた繰り返し抽出に伴う厳しい抽出条件のために、常に技術的な制限があります。 この制御されていない分解技術は、収率だけでなく、HAの多分散性(サイズの範囲)にも大きく影響します(Boeriu et al。2013)。 第二の問題は、動物HAが依然としてHA特異的結合タンパク質であるヒアルロニダーゼを含む細胞タンパク質に結合している可能性があることである(Fraser et al。1997)。 これらの汚染タンパク質は、これらが免疫応答を不正にする可能性があるので望ましくない。 さらに、核酸、プリオン(ウシ)およびウイルス(トリ)による汚染の危険性があり、それが感染症の伝染をもたらす可能性がある(Shiedlin et al。2004)。 最後に、動物組織からHAを抽出することは、完了するのにかなりの時間がかかり、労働集約的であり、そして動物からの組織の収集からHAの抽出および精製までを含むプロセスを収容できる大きな設備を必要とするので費用がかかる。 これらの技術的および安全性の問題の結果として、HAのバイオテクノロジー生産はHAを生産する好ましい方法として見られている。
連鎖球菌の細菌発現システム
has (HAシンターゼ) オペロンは、HA合成に関与する酵素をコードする遺伝子(HAシンターゼまたはHAS)が、A群連鎖球菌(S. pyogenes)から同定された1990年代初頭に初めて発見された(DeAngelis et al。1993 )。 この遺伝子は、HAシンターゼをコードするhasA遺伝子、UDP-グルコースデヒドロゲナーゼをコードするhasB遺伝子、およびUDP-グルコースピロホスホリラーゼをコードするhasC遺伝子を含むオペロンの一部である(Crater et al。1995 ; Dougherty and van de Rijn 1993 )。 S. zooepidemicusなどの他の連鎖球菌のhasオペロンには、2つの追加遺伝子、hasDとhasEがあり、それぞれ二機能性酵素(アセチルトランスフェラーゼとピロホスホリラーゼ)とホスホグルコイソメラーゼをコードし、HAを追加の代謝経路で合成できるようにする。 ハソペロンへのこれら2つの遺伝子の付加は、頻繁な相同組換えと共に遺伝子内遺伝子複製によって促進されたと考えられている(Blank et al。2008 )。
そしてそれは現在、HAの主要な生産方法であり、低コスト、高収率、そして動物由来のものがないという利点を所有しています。
Singcleanによって製造された医療用ナトリウムヒアルロン酸ゲル は、高い粘弾性、潤滑性、物理的変化性および優れた生体適合性を有する連鎖球菌発酵代謝産物からハイテクバイオエンジニアリングによって抽出および精製された動物由来の医療用ポリマーポリマーです。
ヘルスケア産業におけるHA市場
ヒトの眼、関節の滑液および表皮層におけるHAの本質的な機能は、HAを首尾よく合成および送達するための新しい方法を開発することにかなりの関心をもたらした。 最近の市場分析報告によると、人口の高齢化と変形性関節症の増加の結果、ヒト単独でのHAビスコサプリメントの世界市場は、2017年までに25億ドル以上になると推定されています(MRG.Net 2013 )。







