A házi sör és a háztáji szeszfőzdék rajongói már tudják, hogyan kell élesztőt alkalmazni a cukor alkoholrá alakításához.
Most a biomérnökök sokkal tovább mentek azzal, hogy elvégezték azokat a kulcsfontosságú lépéseket, amelyek szükségesek ahhoz, hogy a cukorral táplált élesztőt mikrobiológiai gyárrá alakítsák morfin és potenciálisan más gyógyszerek, köztük antibiotikumok és rákellenes gyógyszerek előállítására.
Az elmúlt évtizedben maroknyi szintetikus biológiai laboratórium dolgozott azon, hogy a mikrobákban egy komplex, 15 lépésből álló kémiai utat replikáljon a máknövényben, hogy lehetővé tegye a terápiás gyógyszerek előállítását.
A kutatócsoportok önállóan készítették újra a mák drogútjának különböző szakaszait E. coli vagy élesztő, de eddig hiányoztak az utolsó lépések, amelyek lehetővé teszik egyetlen szervezet számára, hogy elvégezze a feladatot az elejétől a végéig.
Megvalósítható kihívás
Egy új tanulmány online jelent meg a folyóiratban Természet kémiai biológia bemutatja, hogy a kutatók hogyan küzdötték le ezt az akadályt azáltal, hogy megismételték az út korai lépéseit egy élesztőgomba -törzsben. Képesek voltak retikulint, egy mákos vegyületet szintetizálni a tirozinból, a glükóz származékából.
„Amit igazán szeretne tenni az erjesztés szempontjából, az, hogy képes legyen táplálni az élesztő glükózt, amely olcsó cukorforrás, és az élesztőt végezze el az összes szükséges kémiai lépést, hogy előkészítse a célterápiás gyógyszert” - mondja John Dueber , a tanulmány vezető kutatója és a Berkeley -i Kaliforniai Egyetem biomérnöki adjunktusa.
„Tanulmányunk során minden lépést leírtunk, és most már össze kell kapcsolni őket, és fokozni kell a folyamatot. Ez nem jelentéktelen kihívás, de megvalósítható. ”
Pipacsok útja
A máknövények útját olyan kihívásokkal teli tulajdonságok teszik vonzóvá a kutatások számára.
Összetett, de ez az alap, amelyre a kutatók új gyógyszereket építhetnek. A benzilizokinolin -alkaloidok vagy a BIA -k a mákban található, rendkívül bioaktív vegyületek osztálya, és ebbe a családba mintegy 2,500 növényekből izolált molekula tartozik.
A BIA útvonal talán legismertebb nyomvonala az, amely az opiátokhoz vezet, mint például a kodein, a morfin és a tebain, amelyek az oxikodon és a hidrokodon előfutárai. Mindegyik szabályozott anyag. De különböző utak vezetnek a görcsoldó papaverinhez vagy az antibiotikum prekurzorához, a dihidrosanguinarinhoz.
„A növények lassú növekedési ciklussal rendelkeznek, ezért nehéz teljes körűen feltárni az összes lehetséges vegyi anyagot, amelyet a BIA útvonalából a mák géntechnológiájával lehet előállítani” - mondja William DeLoache, a biomérnöki tudományok PhD hallgatója. „A BIA útvonal mikrobákra való áthelyezése drámaian csökkenti a gyógyszerek felfedezésének költségeit. Könnyen manipulálhatjuk és hangolhatjuk az élesztő DNS -ét, és gyorsan tesztelhetjük az eredményeket. ”
A céklából származó enzim újbóli felhasználásával, amelyet természetes módon használnak élénk pigmentjeik előállításához, a kutatók meg tudják csábítani az élesztőt, hogy a tirozint, a glükózból könnyen előállítható aminosavat dopaminná alakítsák.
Vörös zászló a szabályozóknak
Vincent Martin, a Concordia Egyetem mikrobiális genomikai és mérnöki professzora laboratóriumának segítségével a kutatók képesek voltak helyreállítani a teljes hét enzim útvonalat a tirozintól a retikulinig az élesztőben.
"A retikulin elérése kritikus fontosságú, mert onnantól kezdve az élesztőben már leírták azokat a molekuláris lépéseket, amelyek a retinulinból kodeint és morfint termelnek" - mondja Martin. „Ezenkívül a retikulin a BIA útjának molekuláris központja. Innentől kezdve sokféle utat fedezhetünk fel más lehetséges kábítószerekhez, nem csak az ópiátokhoz. ”
A felfedezés drámaian felgyorsítja az időt, amikor a házi készítésű drogok valósággá válhatnak - állítják a kutatók, figyelmeztetve, hogy a szabályozó hatóságoknak és a bűnüldöző szervek tisztviselőinek figyelniük kell.
"Valószínűleg egy pár éves, nem pedig egy évtizedes vagy annál idősebb ütemtervet vizsgálunk, amikor a cukorral táplált élesztő megbízhatóan előállíthat egy ellenőrzött anyagot"-mondja Dueber. „Itt az ideje, hogy gondolkodjunk a kutatás ezen területével foglalkozó politikákon. A mező meglepően gyorsan halad, és elöl kell állnunk, hogy csökkentsük a visszaélések lehetőségét. ”
Ben megjelent kommentárban Természet és az új tanulmány közzétételével időzítve a szakpolitikai elemzők az új technológia sürgős szabályozását szorgalmazzák. Kiemelik ennek a munkának számos előnyeit, de rámutatnak arra is, hogy „az élesztőtörzshez hozzáférő és az erjesztésben alapvető ismeretekkel rendelkező személyek képesek lennének az élesztő termesztésére a házi készítésű készlet megfelelőjével”.
Azt javasolják, hogy a mesterséges élesztőtörzseket engedélyezett létesítményekre és engedélyezett kutatókra korlátozzák, megjegyezve, hogy nehéz lenne észlelni és ellenőrizni az ilyen törzsek tiltott szállítását.
Habár az ilyen kontrollok segíthetnek, Dueber szerint: „További aggodalomra ad okot, hogy ha már megvan az opiáttermelő törzs létrehozásának ismerete, akkor bárki, aki képzett az alapvető molekuláris biológiában, elméletileg felépítheti azt.”
A szabályozás másik célpontja azok a vállalatok lennének, amelyek DNS -szekvenciákat szintetizálnak és értékesítenek. „Korlátozások vannak érvényben a kórokozó szervezetekhez kötött szekvenciákra, például a himlőre” - mondja DeLoache. "De talán itt az ideje, hogy megvizsgáljuk a szabályozott anyagok előállításának sorrendjét is."
