Homebrewed-morfiini: ei vaadittu unikkoa

Homebrewed-morfiini: ei vaadittu unikkoa

Homebrewed-oluen ja takapihan tislaamojen fanit tietävät jo, miten hiivaa käytetään sokerin muuttamiseksi alkoholiksi.

Nyt biotekniikan valmistajat ovat menneet paljon pidemmälle täyttämällä keskeiset vaiheet, joita tarvitaan sokerilla syötetyn hiivan muuttamiseksi mikrobitehtaaksi morfiinin ja mahdollisesti muiden lääkkeiden tuottamiseksi, mukaan lukien antibiootit ja syöpälääkkeet.

Viime vuosikymmenen aikana kourallinen synteettisen biologian laboratorioita on työskennellyt replikoidakseen mikrobeissa monimutkaisen, 15-vaiheen kemiallisen reitin unikonviljelylaitoksessa terapeuttisten lääkkeiden tuotannon mahdollistamiseksi.

Tutkimusryhmät ovat itsenäisesti luoneet eri osia unikon huumeiden reitistä E. coli tai hiiva, mutta mitä oli tähän mennessä ollut puuttuu, olivat viimeiset vaiheet, joiden avulla yksittäinen organismi voisi suorittaa tehtävän alusta loppuun.

Doable Challenge

Uusi tutkimus julkaistiin verkossa lehdessä Nature Chemical Biology osoittaa, kuinka tutkijat ovat voittaneet tämän esteen replikoimalla reitin varhaiset vaiheet in- jektoidussa hiivakannassa. He pystyivät syntetisoimaan retikuliinia, unia sisältävää yhdistettä, tyrosiinista, glukoosijohdannaisesta.

”Mitä haluat tehdä fermentaation näkökulmasta, on se, että pystytään ruokkimaan hiivan glukoosia, joka on halpa sokerilähde, ja että hiiva tekee kaikki kemialliset vaiheet, joita tarvitaan alavirtaan, jotta voit kohdistaa terapeuttisen lääkkeen,” sanoo John Dueber , tutkimuksen tärkein tutkija ja biotekniikan apulaisprofessori Kalifornian yliopistossa Berkeleyssä.

”Tutkimuksemme mukaan kaikki vaiheet on kuvattu, ja nyt on kyse niiden yhdistämisestä ja prosessin laajentamisesta. Se ei ole vähäpätöinen haaste, mutta se on mahdollista. "

Unikot Pathway

Ominaisuudet, jotka tekevät unikon kasvien reitistä niin haastavia, ovat samat, jotka tekevät siitä niin houkuttelevan kohteen tutkimuksen kannalta.

Se on monimutkainen, mutta se on perusta, johon tutkijat voivat rakentaa uusia terapioita. Bentsyylisokinoliinialkaloidit tai BIA: t ovat unikon luokkaan kuuluvia erittäin bioaktiivisia yhdisteitä, ja tämä perhe sisältää joitakin kasveista eristettyjä 2,500-molekyylejä.

Tunnetuin BIA-reitin tunnetuin reitti on se, joka johtaa opiaatteihin, kuten kodeiiniin, morfiiniin ja tebaiiniin, joka on oksikodonin ja hydrokodonin esiaste. Kaikki ovat valvottavia aineita. Mutta erilaiset polut johtavat spasmodiseen papaveriiniin tai antibioottisen esiasteen dihydrosanguinariiniin.

”Kasveilla on hidas kasvujakso, joten on vaikea tutkia kaikkia mahdollisia kemikaaleja, joita BIA-reitillä voidaan valmistaa unikon geneettisesti muokkaamalla”, sanoo biotekniikan tohtoriopiskelija William DeLoache. ”BIA-reitin siirtäminen mikrobeihin vähentää dramaattisesti huumeiden löytämisen kustannuksia. Voimme helposti käsitellä ja virittää hiivan DNA: ta ja testata tulokset nopeasti. ”

Repurposing entsyymi juurikkaista, joita käytetään luonnollisesti niiden elävien pigmenttien tuotannossa, tutkijat voivat koaksia hiivaa muuntamaan tyrosiinia, aminohappoa, joka on helposti peräisin glukoosista, dopamiiniksi.

Punainen lippu sääntelyviranomaisille

Concordian yliopiston mikrobien genomiikan ja tekniikan professorin Vincent Martinin laboratorion avulla tutkijat pystyivät palauttamaan seitsemän entsyymireitin tyrosiinista retikuliiniin hiivassa.

"Reticuliiniin pääseminen on kriittinen, koska sieltä on jo kuvattu hiivassa molekyylien vaiheita, jotka tuottavat kodeiinia ja morfiinia retikuliinista", Martin sanoo. ”Reticuliini on myös molekyylinen keskus BIA-reitillä. Sieltä voimme tutkia monia eri polkuja muihin mahdollisiin lääkkeisiin, ei vain opiaatteihin. ”

Löytö nopeuttaa dramaattisesti kelloa, kun huumeet saattavat tulla todellisiksi, tutkijat sanovat, varoittavat, että sääntelyviranomaisten ja lainvalvontaviranomaisten tulisi kiinnittää huomiota.

”Tarkastellaan todennäköisesti pari vuotta, ei vuosikymmeniä tai enemmän, kun sokerilla syötetty hiiva pystyy luotettavasti tuottamaan valvotun aineen”, Dueber sanoo. ”Nyt on aika miettiä politiikkaa, jolla käsitellään tätä tutkimusalaa. Kenttä liikkuu yllättävän nopeasti, ja meidän täytyy olla edessä, jotta voimme lieventää väärinkäytön mahdollisuuksia. ”

Vuonna 2008 julkaistussa kommentissa luonto Uuden tutkimuksen julkaisemisen myötä poliittiset analyytikot vaativat tämän uuden teknologian kiireellistä sääntelyä. He korostavat tämän työn monia etuja, mutta he huomauttavat myös, että ”yksilöt, joilla on pääsy hiivakantaan ja fermentaation perustaidot, voisivat kasvattaa hiivaa käyttämällä homebrew-kittiä.”

He suosittelevat, että insinööritut hiivakannat rajoitetaan lisensoituihin laitoksiin ja valtuutettuihin tutkijoihin, ja toteaa, että tällaisten kantojen laittoman kuljetuksen havaitseminen ja valvonta olisi vaikeaa.

Vaikka tällaiset valvontatoimenpiteet saattavat auttaa, Dueber sanoo: "Lisähuomiona on, että kun opiaattien tuottavan kannan luominen on olemassa, jokainen perusmolekyylibiologiaan koulutettu voisi teoriassa rakentaa sen."

Toinen sääntelyn tavoite olisi yritykset, jotka syntetisoivat ja myyvät DNA-sekvenssejä. ”Rajoitukset ovat jo käytössä patogeenisiin organismeihin sidottuihin sekvensseihin, kuten isorokko”, DeLoache sanoo. "Mutta ehkä on aika tarkastella myös sekvenssejä valvottavien aineiden tuottamiseksi."

Lähde: University of California, Berkeley

enafarzh-CNzh-TWnltlfifrdehiiditjakomsnofaptruessvtrvi

seuraa InnerSelfia

facebook-kuvakeTwitter-kuvakeRSS-kuvake

Hanki uusimmat sähköpostitse

{Emailcloak = off}