Les enzymes au cœur de la thérapie cellulaire

L’acide hyaluronique est un polymère connu dans les domaines de la santé et de la cosmétique pour ses vertus cicatrisantes et de reconstruction de tissus. Depuis quelques années, il trouve de plus en plus sa place dans la thérapie cellulaire car il renforce l’action des cellules souches. Une société de production d’acide hyaluronique de qualité pharmaceutique souhaitait désacétyler ce polymère sans le déstructurer pour obtenir des résultats encore plus performants dans les interactions avec les cellules souches. Pour cela, l’entreprise a fait appel aux experts en ingénierie enzymatique de CAPACITÉS SAS.

En résumé

Mots Clés :

ingénierie enzymatiquebiologie moléculairebio-informatiquegénomiquesantéthérapie cellulaire
De la modélisation structurale à la modification génétique d’une enzyme

Retirer la fonction acétyle de l’acide hyaluronique se fait couramment par réaction chimique, cependant celle-ci abime le polymère qui perd alors de ses fonctionnalités physico-chimiques. L’enjeu pour les experts CAPACITÉS : utiliser une enzyme pour désacétyler l’acide hyaluronique de façon ménagée afin de préserver ses propriétés. Le client avait identifié une enzyme capable de remplacer le processus chimique connu pour produire une forme désacétylée de l’acide hyaluronique. L’entreprise avait besoin de comparer cette enzyme à une autre déjà brevetée et dotée des caractéristiques visées.
Dans un premier temps, les experts CAPACITÉS ont réalisé une modélisation 3D de ces deux enzymes afin de comparer leurs structures. Ce travail de modélisation a permis de constater une très forte ressemblance des deux enzymes.

Cependant, il a également révélé la nécessité de modifier le site catalytique de l’enzyme du client pour que celle-ci interagisse de façon efficace avec l’acide hyaluronique.
Dans un second temps, les experts en ingénierie enzymatique ont proposé des stratégies d’évolution dirigée pour modifier le site catalytique de l’enzyme. Ils se sont appuyés sur les modèles numériques précédemment réalisés pour prédire les modifications de séquences ADN de l’enzyme.
Au terme de ces travaux, les nouvelles caractéristiques de l’enzyme étaient conformes au cahier des charges du client et permettaient d’améliorer la performance de ses produits dans le domaine de la thérapie cellulaire.

 

Pour mener à bien ce projet, les équipes CAPACITÉS SAS ont bénéficié de l’appui et des moyens techniques du laboratoire UFIP (Unité Fonctionnalité et Ingénierie des Protéines), UMR de l’Université de Nantes et du CNRS.

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