Биотехнологи создали дрожжи, производящие «заготовки» опиатов

16:44 22.05.2015


Генетики вывели новый сорт генно-модифицированных дрожжей, которые превращают сахар не в спирт или в углекислоту, а в сырье для изготовления опиатов и ряда лекарственных препаратов.

"Что нам реально хочется сделать – скармливать дрожжам глюкозу и научить ее исполнять все химические шаги, необходимые для производства молекул того лекарства, которое вам нужно. В нашем исследовании мы описали каждую из этих ступеней, и теперь их осталось лишь связать между собой и довести их до промышленного уровня. Это сложно, но осуществимо", — рассказывает Джон Дюбер (John Dueber) из университета Конкордии в Квебеке (Канада).

Дюбер и несколько других биоинженеров сделали потенциально опасный шаг в сторону синтетических опиатов, пытаясь воспроизвести внутри дрожжей работу наиболее сложной части той цепочки ферментов, которая отвечает за производство морфина и прочих опиатов в клетках мака.

Эта часть "конвейера" отвечает за сборку молекул так называемых бензил-изо-хинолинов (БИХ) – сложных органических молекул из трех углеводородных колец, составляющих основу морфина, кодеина, ряда других опиатов, а также несколько десятков антираковых и антиконвульсивных лекарств, которые можно найти внутри маковых кубышек.

Подобные молекулы склеиваются в клетках мака из двух молекул аминокислоты тирозина, которые особым образом окисляются и меняются перед соединением.

Воспроизведение этой фазы вызывало большие трудности у биохимиков, так как в клетках дрожжей отсутствуют нужные детали этого "конвейера".

Группа Дюбера решила эту проблему, вставив в геном дрожжей ген другого растения – обычной свеклы, который позволил дрожжам превращать тирозин в дофамин, гормон удовольствия и одну из "половинок" молекул БИХ.

Подобный прием позволил ученым воспроизвести примерно половину звеньев цепочки, отвечающей за производство морфина и прочих опиатов. Учитывая то, что другие части этого конвейера были воспроизведены еще в 2008 и в 2011 году, теперь у биотехнологов есть возможность вырастить полноценные опийные дрожжи, объединив эти наработки.

"В принципе, любой человек, обладающий доступом к такому сорту дрожжей и обладающий базовыми навыками по их ферментации, сможет вырастить грибок, производящий морфин, используя обычный набор для домашнего пивоварения", — предупреждает Таня Бубела (Tania Bubela) из университета провинции Альберта в Эдмонтоне (Канада), эксперт-биотехнолог, не связанный с авторами статьи.

По ее словам, по этой причине все подобные исследования должны проводиться под контролем со стороны наркологических служб, и доступ к их выводам, а также к самим образцам дрожжей, должен быть строго ограничен.

Как отмечает эксперт, если такие дрожжи попадут в руки наркокартелей в Мексике или в других неблагополучных странах, то подавить производство таких опиатов будет практически невозможно.

Наиболее простой метод решения этой проблемы – встроить в дрожжи такие цепочки генов, которые сделают грибок зависимым от ряда синтетических веществ, без которых он не сможет жить вне стен лаборатории.

Кроме того, в них можно встроить специальные метки, которые бы помогали правоохранителям находить культуры опиатных дрожжей при помощи простых тестов.

БИХ и их производные можно использовать не только для производства опиатов, но и для создания аналогов 2,5 тысяч не вызывающих зависимости молекул, которые содержатся в маковых кубышках и свойства которых пока не изучены.

 

 

По материалам: (http://ria.ru/science) 

Версия для печати