close
علوم

الخميرة المعدلة وراثيا تنتج القنب

بلوق-القنب

إنتاج مكونات القنب دون زراعة القنب؟

وقد نجح الباحثون في جامعة كاليفورنيا في إنتاج مكونات القنب في المختبر من الخميرة. يمكن أن يكون إنتاج الكانابينويدز دون نمو الماريجوانا محل اهتمام شركات الأدوية التي ترغب في إضافة هذه المكونات إلى منتجاتها في المستقبل.

عن طريق اختراق بيولوجيا الخميرة ، وجد العلماء طريقة لجعل المكونات النشطة من نبات القنب. الكائنات الدقيقة المتلاعب بها تنتج THC و CBD وأبناء عمومة القنب النادرة وغير المفهومة.

خميرة الخباز

إذا كان عليك اختيار الميكروب المفضل لديك خميرة الخبازسيكون مرشح جيد ، والمعروف باسم خميرة البيرة ، والذي يحول عصير العنب إلى نبيذ ، هريس الحبوب في البيرة والعجين في الخبز. في العقود الأخيرة ، العلماء التلاعب بجينوم الخميرة لإنتاج هرمونات مثل الأنسولين والمخدرات مثل المواد الأفيونية. اليوم ، ينتج القنب.

والتلاعب من قبل الباحثين جاي كييسلينغ، أستاذ الهندسة الكيميائية والهندسة الحيوية في جامعة كاليفورنيا، بيركلي أدى، وراثيا خميرة البيرة المعدلة لإنتاج اثنين من المواد المخدرة الأكثر شيوعا، تتراهيدروكانابينول (THC) والكانابيديول (CBD). يدعون أن طريقتهم يمكن أيضا
توليد كائنات دقيقة قادرة على إنتاج أنواع أخرى من الكانابينويدز التي تحدث بشكل طبيعي بالإضافة إلى أصناف جديدة. يمكن استخدام بعض أنواع الكانابينويدز لعلاج الاضطرابات المختلفة ، ولكن هناك حاجة إلى مزيد من الأبحاث لتمييز الضجيج عن الواقع الطبي.

هذه التقنية ليست جديدة: تم استخدام الخميرة المعدلة وراثيا لتصنيع القفزات لإعطاء نكهة من البيرة، والبيض الاصطناعية البيضاء، والمواد الكيميائية حتى نكهة الشوكولاته.

تجربة

في الدراسة الجديدة التي نشرت الأربعاء في طبيعة، نقل العلماء في الخميرة المتواليات الجينية المعروفة التي تتحكم في المسارات الأيضية لنباتات القنب. الكائنات الحية الدقيقة التي تؤدي يمكن تحويل السكر يسمى سيطة الكيميائية اللبن واستخدام هذه المواد الكيميائية لتجميع حمض cannabigérolique (CBGA)، والدة القنب الذي يمكن أن يتحول إلى العديد من المركبات الأخرى. وأخيرا ، كل سلالة من الخميرة يحول CBGa إلى حشيشة مختلفة.

"إن الخميرة التي تنتج THC مختلفة من الخميرة التي تنتج CBD، لكنها تختلف فقط من جين واحد - وهذا هو الجين الأخير الذي يحول CBGA CBD أو THC" يقول Keasling. "إن جمال هذه التكنولوجيا هو أنه يمكنك تداولها لقنب نادرة."

استخدم الباحثون تقنية تسمى "علم الأحياء التخليقي" لتحديد إنزيم يدعى CsPT4. مع هذا الإنزيم واستنادا إلى تحليل الحمض النووي لنبات القنب ، فإنها ستنتج مكونات القنب.

في هذه الحالة ، أعطى الفريق الخميرة جينة مشتقة من القنب تحتوي على تعليمات لإنتاج حمض زيت الزيتون ، وهو مركب أولي من THC أو CBD. كما أنها أعطتهم جينات القنب التي من شأنها أن تخلق الإنزيمات التي يمكن أن تحول حمض أولوليك إلى THC و CBD. وهكذا ، بالإضافة إلى نظام غذائي منتظم يعتمد على الجالاكتوز ، كانت الخميرة بحاجة إلى كل شيء لتلبية متطلبات الفريق.

"يكتب الفريق معًا أن هذه النتائج تضع الأساس لإنتاج كميات كبيرة من القنب الطبيعي والتخليقي ، مما قد يحسِّن الأبحاث الدوائية على هذه المركبات.

القنب يحتوي على أكثر من حشوات 100 مختلفة ، ولكن معظمها بتركيزات أقل بكثير من CBD و THC ، بعضها غير معروف. لأن النباتات تنتج كميات صغيرة جدا من المواد النادرة ، فهي أكثر تكلفة لإنتاج. حتى عندما يكون الباحثون قادرين على استخراجها ، غالباً ما تكون الملوثات ملوثة بآثار أكثر أبناء عمومتهم شيوعاً. يمكن أن تنتج الخميرة نسخًا أكثر نقاءً من هذه المواد المخدرة ، الأمر الذي من شأنه أن يرفع سعر الأصناف النادرة إلى نفس المستوى الأكثر شعبية. "إنها منصة لإنتاج جميع المواد المخدرة التي يعتقد حاليا أنها موجودة في القنب ، وكذلك كل تلك التي هي غير طبيعية وغير موجودة في أي كائن حي" ، يقول Keasling. ما الذي يجعل بعض هذه "غير طبيعي"؟ عادة ، تحتوي نباتات القنب على مادة كيميائية تسمى حمض الهيكسانويك (والتي يستخدمها البشر كمضافات غذائية رخيصة) في القنب. عندما أضاف فريق Keasling مواد كيميائية مختلفة إلى النظام الغذائي الحلو للخميرة ، أدرجت الميكروبات المعدلة وراثيا هذه المواد بدلا من حمض الهيكسانويك ، مما أدى إلى ظهور مركبات جديدة لم يسبق لها مثيل.

ضع Cannivinids في الحدث

وسيتطلب اكتشاف التطبيقات الطبية المحتملة المزيد من الأبحاث - كما أن العلماء مشغولون بالفعل بدراسة تأثيرات أشهر أنواع القنب.

للعثور على التطبيقات الحقيقية للمركبات ، يجب على الباحثين اختبار كيفية تأثير المواد الوراثية على البشر. إنها مشكلة قد لا تحلها هذه الطريقة الجديدة في التخليق الحيوي. "لا يهم إذا كانت اتفاقية التنوع البيولوجي أو القنب تأتي من نبات أو إذا كانت مصنوعة صناعيا أو إذا كانت تأتي من الخميرة. تقول ياسمين هورد ، مديرة معهد الإدمان بكلية طب إيكان في ماونت سيناي بنيويورك: "إذا كان المنتج النهائي لا يزال مادة محظورة ، فإنه لا يزيد من إمكانية الوصول". شارك في هذه الدراسة الجديدة.

يوافق السيد Keasling على أنه على الرغم من تخفيف قوانين الولاية ، فإن القيود الفيدرالية على اختبار القنب تجعل البحث أمراً صعباً - "ولا توجد طريقة لحل هذه المشكلة حتى يتم تمرير القانون. تعديل ، "يقول. "لكن هذه الطريقة يمكن أن توفر بعض هذه القنب النادرة جدا التي لا يمكن أبدا استخراجها من القنب لأنها تنتج بكميات صغيرة. ومن يعرف ، يمكن أن يكون أحدهم أفضل من CBD أو THC. "

صناعة متنامية

سواء كانوا يساهمون في الأبحاث أم لا ، فإن خميرة القنب سيكون لها تأثير تجاري بالتأكيد. يقدر Keasling أن طريقته يمكن أن تنتج القنب بتكلفة مساوية أو أقل من إنتاج الماريجوانا الزراعية. أسس ديمتريكس لترخيص تكنولوجيا بيركلي الجديدة وتطوير إنتاج الكانابينويد التجاري. ولديه الكثير من المنافسة. العام الماضي Librede والجنكة Bioworks الشركات الناشئة في مجال التكنولوجيا الحيوية أعلنت على التوالي على براءة اختراع لإنتاج CBD من الخميرة وشراكة من عدة ملايين من الدولارات مع شركة القنب كرونوس المجموعة. جيف Übersax الرئيس التنفيذي Demetrix، ويقدر أن حوالي 15 20 لشركات أخرى تتنافس لتحويل خلايا الخميرة في المواد المخدرة المصانع الصغيرة.

الهدف من هذه الدراسة تم العثور على كيفية إنتاج القنب "بغض النظر عن ثقافة القنب" ؛ وبعبارة أخرى ، جني الفوائد دون الحاجة إلى النبات. هناك ميزة كبيرة للقيام بذلك: يتم استخدام مشتقات القنب المستخدمة حاليًا للعقاقير التي تستلزم وصفة طبية مثل Epidiolex مباشرة من المصنع ، حيث لا توجد بالفعل في تركيزات عالية جدًا. إذا كان من الممكن إنتاج المركب نفسه بشكل اصطناعي ، فسيكون من الأسهل توسيع نطاق استخدامه لصنع العقاقير التي تستلزم وصفة طبية.

العلامات: DNABIEREالتكنولوجيا الحيويةوراثيبحث

اشترك في النشرة الإخبارية

العثور على جميع الأخبار مجانا

حقوق الطبع والنشر © النشرة الإخبارية | BLOG-القنب