La culture des plantes n'est pas le seul outil disponible pour obtenir des principes actifs, en effet, les techniques biotechnologiques existent depuis quelques années.
Les biotechnologies sont un outil largement utilisé par les industries pharmaceutiques, car elles permettent d'obtenir les principes actifs et les éléments pharmaco-techniques nécessaires à la formulation du produit final. Un exemple d'élément pharmacotechnique est donné par les cyclodextrines, oligosaccharides, insipides et incolores, qui permettent l'encapsulation du principe actif aromatique, tel que le menthol ou l'eucalyptol ; par exemple, ils sont utilisés dans la formulation de tisanes aromatisées.
La biotechnologie est une discipline extrêmement complexe, qui se concrétise lorsque la nature est transférée au laboratoire ; BIO = la vie, mais recréée dans un laboratoire technologique. Cette discipline vise à renforcer les capacités métaboliques et biologiques des organismes végétaux et non végétaux, en restaurant en laboratoire les conditions environnementales les plus propices à leur développement. Le biotechnologue oriente la croissance de la source vers ce qui l'intéresse le plus, donc vers la production de principes actifs et d'éléments pharmaco-techniques.
Le choix de ce qui est recréé biotechnologiquement est aussi conditionné par la difficulté de fournir le principe actif et le médicament dans la nature ; le système biotechnologique naît d'un besoin d'approvisionnement, mais aussi de protection des espèces végétales et plus encore. Ce fut le cas avec le Taxus brevifolia - à partir de l'écorce de laquelle est obtenu le principe actif taxol aux propriétés antinéoplasiques reconnues - dont l'exploitation intense l'a conduit au bord de l'extinction. Les biotechnologies y remédient mais le laboratoire de chimie n'est pas toujours en mesure de synthétiser le principe actif d'intérêt pharmaceutique, surtout si elle est très complexe, c'est pourquoi, lorsque cela est possible et pratique, la source naturelle est encore massivement utilisée.
Généralement, le biotechnologue isole les cellules indifférenciées de l'organisme qu'il veut reproduire dans un environnement clos, comme une boîte de Pétri ou une fiole.L'isolement des cellules végétales de l'explant, petit fragment de plante choisi pour les loisirs en laboratoire, doit être précédé de procédés de désinfection (traitements avec un mélange d'éthanol et d'hypochlorite de sodium, ou autres désinfectants) qui visent à éradiquer tout micro-organisme étranger présent. Une fois stérilisé, l'explant est placé à l'intérieur d'une boîte de Pétri avec un milieu de culture solide adapté, contenant de la gélose gélatineuse, de l'eau, des sels minéraux, des sucres et des hormones végétales ; le milieu, choisi en fonction des besoins en valeurs nutritionnelles de l'espèce dont l'explant vient, permet une croissance adéquate des cellules végétales, recréant in vitro ce système externe avec lequel la cellule interagit naturellement.
L'intérêt premier du biotechnologiste est de créer un laboratoire biologique in vitro qui produit de grandes quantités de principe actif ; par conséquent, les constituants du milieu de culture sont calibrés en quantités et qualités appropriées pour garantir que les cellules d'explant perdent leurs caractéristiques typiques et spécialisées, générant des cellules totipotentes indifférenciées, capables, c'est-à-dire de se multiplier en continu ; les capacités de régénération des cellules indifférenciées sont exploitées par le technologue pour disposer de nombreuses colonies cellulaires pour la production de principes actifs.
Les cellules végétales en croissance ont deux types de métabolisme : un type primaire, qui sous-tend le cycle cellulaire, et un type secondaire, qui sous-tend la production de métabolites et d'ingrédients actifs. Pour tirer le meilleur parti du potentiel du système biotechnologique, il est nécessaire que les cellules in vitro se divisent et se multiplient d'abord, puis produisent le principe actif ; la cellule, en effet, concentre sa consommation d'énergie sur une voie métabolique ou une autre, voire la distribue aux deux. La nécessité fondamentale de la cellule est liée à son métabolisme primaire et non secondaire ; la cellule, en effet, consomme « l'énergie disponible principalement pour alimenter le métabolisme primaire. Cependant, ce n'est pas le but du biotechnologue, qui place le fragment dans un milieu gélosé pour permettre la croissance cellulaire, ce qui ne se produirait pas en milieu liquide (le fragment pourrit et manque de support mécanique pour la croissance cellulaire).
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