W sierpniu naukowcy ogłosili, że wyprodukowali zaprojektowane genetycznie drożdże zdolne do produkcji silnego leku przeciwbólowego o nazwie hydrokodon (1). Nadszedł czas na nieuchronną kontynuację: stworzono drożdże dające istotne części składowe marihuany – w tym THC (tetrahydrokannabinol), czyli najważniejszy składnik psychoaktywny.

Syntetyczna wersja THC jest dostępna w formie tabletek pod nazwami handlowymi: Marinol i Cesamet. Wskazaniami do ich zastosowania są: biegunka i wymioty (2), utrata apetytu spowodowana infekcją wirusa H.I.V. (3,4) oraz chemioterapia w przebiegu leczenia choroby nowotworowej (5,6). THC wyprodukowane z modyfikowanych genetycznie drożdży może być tańszą i sprawniejszą metodą uzyskania związku w porównaniu do tradycyjnej syntezy chemicznej.

Zastosowanie drożdży może rzucić światło na przydatność kliniczną  składników wywodzących się z konopi. Marihuana coraz częściej postrzegana jest jako lekarstwo, aczkolwiek brak jest wystarczających dowodów naukowych jej użyteczności w wielu jednostkach chorobowych, w których to przebiegu leczenia jest przepisywana (7). Badacze mają nadzieję na oddzielenie faktów od  myślenia życzeniowego – wymaga to lepszego dostępu do unikalnych składników marihuany. Modyfikowane genetycznie drożdże mogą być odpowiedzią na tę potrzebę.

“To jest coś, co może dosłownie zmienić życie milionów ludzi” mówi Kevin Chen – dyrektor naczelny Hyasynth Bio. Firma pracuje nad produkcją drożdży, z których powstanie THC i CBD (kannabidiol) – czyli inny składnik marihuany, którego właściwości wzbudzają duże zainteresowanie w badaniach medycznych.  

W pracy świeżo opublikowanej w gazecie “Biotechnology Letters” (8), niemieccy biochemicy z Uniwersytetu Technicznego w Dortmund ogłosili wyprodukowanie gatunku drożdży – metodą inżynierii genetycznej – wytwarzającego THC. Posiadają także jeszcze nieudostępnione publicznie dane, które wskazują na sukces w stworzeniu gatunku zdolnego do syntezy kannabidiolu.

Oba gatunki drożdży bazują na tak zwanych molekułach prekursorowych – nie na perfekcyjnie nadających się cukrach prostych (9) – i są zdolne do produkcji niewielkich ilości THC i kannabidiolu. Ale Oliver Kyser – jeden z biochemików – ma nadzieję na replikację pełnej ścieżki syntezy THC. W kooperacji z wywodzącą się z Frankfurtu THC Pharm próbują wyskalować proces do celów produkcji przemysłowej.

Europejskie ciało ustawodawcze – mówi dalej – jest żywo zainteresowane stworzeniem stałego dopływu THC i innych kannabinoidów niewymagającego uprawy konopii. “Obawiają się, że hodowla marihuany będzie prowokować jej nielegalną produkcję” – kontynuuje dr. Kayser.

Pomysł nie jest nowy. Już 8 lat temu podjęto próby stworzenia drożdży produkujących THC. Japońscy naukowcy opublikowali badanie, w którym dokładnie opisali metodę insercji genu w Pichia pastoris, który zmusił ją do sekrecji enzymów koniecznych do produkcji THC.

Ale naukowcy nie odkryli jeszcze całej ścieżki metabolicznej, która doprowadza do powstania THC w marihuanie. W ostatniej dekadzie udało się odnaleźć kluczowe geny, dzięki tanim i szybkim urządzeniom do analizy DNA.

Dr. Jonathan Page, młodszy profesor Uniwersytetu BRITISH COLUMBIA brał udział w próbach sekwencjonowania. Ponadto jest twórcą firmy Anandia Laboratories – jednym z jej celów jest reprodukcja składników marihuany za pomocą drożdży. Jego firma, wraz z Hyasynth Bio (właściciel: Mr. Chen), czekają na aprobatę kanadyjskiego rządu by stworzyć własny gatunek drożdży produkujących THC.

Dr. Page trzyma w swych dłoniach kilka patentów na geny z ścieżki syntezy THC – twierdzi że już w tym roku dostanie zielone światło na dalsze badania. Inne firmy biotechnologiczne – między innymi Amyris (10) z Emeryville, Kalifornia – także eksplorują temat. W przeszłości udało im się wyprodukować z drożdży wiele czynników: od leku przeciwmalarycznego o nazwie artemeter do aromatu paczulki wonnej.

Ale cała nauka biochemiczna ma silną konkurencję w samych roślinach. Hodowla marihuany od wielu lat była uważnie obserwowana i kontrolowana, co przyczyniło się do zwiększenia wydajności produkcji THC. Niektóre gatunki zawierają go ponad 30% w suszu.

“Aktualnie, mamy marihuanę – jest ona takim Ferrari w świecie roślin jeżeli chodzi o  produkcję związku chemicznego, który budzi nasze zainteresowanie” mówi dr. Page “Ciężko będzie ją pokonać”.

Z tego powodu nadzieja jest pokładana, by drożdże produkowały inne związki chemiczne o potencjalnym zastosowaniu leczniczym, a które w marihuanie występują w ilościach śladowych. Dla przykładu: kannabidiwarin w badaniach na szczurach działał przeciwdrgawkowo, a tetrahydrokannabidiwarin wykazywał właściwości przeciwzapalne.

Pod koniec czerwca, dr Nova Volkow, dyrektor Narodowego Instytutu przeciwdziałania Narkomanii wystąpiła przed zgromadzeniem Senatu (11) z wykładem o potencjalnych właściwościach kannabidiolu – które zastosowanie jest poddawane licznym badaniom, głównie związanymi z leczeniem padaczki(12). Wielu naukowców wierzy, że powinien być priorytetowym produktem zmodyfikowanych genetycznie drożdży.

“Zastanawiam się, po co kreować drożdże produkujące THC” – powiedział Raphael Mechoulam. Wraz z kolegami w 1964 roku dokonał identyfikacji tej substancji. “Inaczej ma się sprawa z kannabidiolem. Jego ścieżka metaboliczna w roślinach jest skomplikowana.” dodaje “a zapotrzebowanie rośnie.”

Ale ciągle, produkcja THC/CBD z surowego materiału typu cukry proste i drożdży jest wielkim wyzwaniem; obecnie występujące w laboratorium Dr Kyser’a gatunki są w stanie odtworzyć tylko końcowy etap syntezy. W celu powielenia całego procesu, biochemicy mogą być zmuszeni do insercji ponad tuzina genów do materiału genetycznego drożdży.

“Z jednej strony: Twoim jedynym ograniczeniem jest wyobraźnia” – mówi dr Pamela Silver, profesor biologii systematycznej z Uniwersytetu Medycznego Harvard. Ale jak dodaje: “To naprawdę jest trudne”.

Jeden pomysł krąży po kuluarach: stworzenie drożdży, które można użyć do produkcji piwa z THC.

“Ludzie ciągle o to pytają” – mówi pan Chen – “Ale w tym związku tkwi większy potencjał niż produkcja piwa.”

 

Olej Konopny CBD najlepszych producentów  i inne suplementy znajdziesz w sklepie pod tym linkiem   http://medycznyolej.com/80-oleje-cbd-i-pasty

 

Źródła i dalsza lektura:

(oryginał) http://www.nytimes.com/2015/09/15/science/newly-risen-from-yeast-thc.html?_r=0

  1. http://www.nytimes.com/2015/08/14/health/narcotic-drugs-can-be-coaxed-from-yeast.html
  2. http://www.nytimes.com/health/guides/symptoms/nausea-and-vomiting/overview.html
  3. http://www.nytimes.com/health/guides/symptoms/appetite-decreased/overview.html
  4. http://www.nytimes.com/health/guides/disease/aids/overview.html
  5. http://www.nytimes.com/health/guides/disease/cancer/overview.html
  6. http://topics.nytimes.com/top/news/health/diseasesconditionsandhealthtopics/chemotherapy/index.html?inline=nyt-classifier
  7. http://www.nytimes.com/2014/06/27/health/politicians-prescriptions-for-marijuana-defy-doctors-and-data.html
  8. http://link.springer.com/article/10.1007/s10529-015-1853-x
  9. http://www.nytimes.com/health/guides/nutrition/carbohydrates/overview.html
  10. http://topics.nytimes.com/top/news/business/companies/amyris-inc/index.html?inline=nyt-org
  1. http://www.drugabuse.gov/about-nida/legislative-activities/testimony-to-congress/2015/biology-potential-therapeutic-effects-cannabidiol
  1. http://www.nytimes.com/health/guides/symptoms/seizures/overview.html
  2. http://www.nytimes.com/health/guides/disease/epilepsy/overview.html