Homebrewed bira ve arka bahçelerinin damıtıcıları, şekeri alkole dönüştürmek için nasıl maya kullanıldığını zaten biliyor.
Şimdi, biyo-mühendisler, şekerle beslenmiş mayayı antibiyotikler ve anti-kanser terapötikleri de dahil olmak üzere morfin ve potansiyel olarak başka ilaçlar üretmek için mikrobiyal bir fabrikaya dönüştürmek için gereken önemli adımları tamamlayarak çok daha ileri gittiler.
Son on yılda, bir avuç sentetik biyoloji laboratuvarı, mikroplarda, terapötik ilaçların üretilmesine izin vermek için haşhaş bitkisinde karmaşık, 15 adımlı kimyasal bir yolun çoğaltılması için çalışmaktadır.
Araştırma ekipleri, kullanarak haşhaşın uyuşturucu yolunun farklı bölümlerini bağımsız olarak yeniden yarattı. E. coli ya da maya, ama şimdiye kadar eksik olan, tek bir organizmanın görevi baştan sona yapmasına izin verecek son adımlardı.
Bir Doable Mücadelesi
Dergide çevrimiçi yayınlanan yeni bir çalışma Doğa Kimyasal Biyolojisi Araştırmacıların, patikadaki ilk adımların mühendislik mayası türünde çoğaltılarak bu engelin üstesinden nasıl geldiğini gösterir. Haşhaşlı bir bileşik olan retikulini, bir glikoz türevi olan tirozinden sentezleyebildiler.
“Fermantasyon perspektifinden gerçekten yapmak istediğin şey, ucuz bir şeker kaynağı olan maya glikozunu besleyebilmektir ve mayanın hedef terapötik ilacınızı yapmak için gerekli olan tüm kimyasal adımları aşağıya atmasını sağlamaktır” diyor. Çalışmanın baş araştırmacısı ve Kaliforniya Üniversitesi Berkeley'de biyo-mühendislik profesörü yardımcı doçenti.
“Çalışmamızla birlikte, tüm adımlar tanımlandı ve şimdi bu onları bir araya getirme ve süreci büyütme meselesi. Önemsiz bir zorluk değil ama yapılabilir. ”
InnerSelf'ten En Son Haberleri Alın
Gelincikler Yolu
Haşhaş bitkisini bu kadar zorlu yapan nitelikler, onu araştırma için bu kadar çekici bir hedef yapan özelliklerle aynıdır.
Karmaşıktır, ancak araştırmacıların yeni terapötikler geliştirebilecekleri temeldir. Benzilizokinolin alkaloitler veya BIA'lar, haşhaşta bulunan yüksek oranda biyoaktif bileşiklerin sınıfıdır ve bu aile, bitkilerden izole edilen bazı 2,500 moleküllerini içerir.
Belki de BIA yolundaki en iyi bilinen iz, kodein, morfin ve thebaine gibi afyonlara oksikodon ve hidrokodon için bir öncüdür. Hepsi kontrol edilen maddelerdir. Ancak farklı yollar antispazmodik papaverine veya antibiyotik öncü dihidrozanguarine yol açacaktır.
Biyo-mühendislik dalında doktora öğrencisi olan William DeLoache, “Bitkilerin yavaş büyüme döngüleri var, bu yüzden genetik olarak gelincik mühendisliği yaparak BIA yolundan yapılabilecek tüm kimyasalları tam olarak keşfetmek zor” diyor. “BIA yolunu mikroplara taşımak, ilaç keşif maliyetini önemli ölçüde azaltır. Maya DNA'sını kolayca değiştirip ayarlayabiliriz ve sonuçları hızlı bir şekilde test edebiliriz. ”
Araştırmacılar, canlı pigmentlerinin üretiminde doğal olarak kullanılan pancarlardan bir enzimi yeniden yerleştirerek araştırmacılar, glikozdan kolayca elde edilen bir amino asit olan tirozini dopamine dönüştürmek için mayayı koaksiye edebilirler.
Düzenleyiciler için kırmızı bayrak
Concordia Üniversitesi'nde mikrobiyal genomik ve mühendislik profesörü olan Vincent Martin laboratuvarının yardımıyla, araştırmacılar, mayadaki tirozinden retikuline kadar yedi enzim yolunun tamamını yeniden oluşturabildiler.
Martin, “Retiküline ulaşmak kritik öneme sahip, çünkü oradan, retikülinden kodein ve morfin üreten moleküler adımlar zaten tarif edildi” diyor Martin. “Ayrıca, retikülin BIA yolundaki moleküler bir merkezdir. Oradan, sadece afyonlarla değil, diğer potansiyel ilaçlara giden birçok farklı yolu keşfedebiliriz. ”
Araştırmacılar, homebrew ilaçlarının ne zaman gerçekleşebileceği konusundaki saati önemli ölçüde hızlandırıyor, araştırmacılar, düzenleyici kurumların ve kanun uygulayıcı yetkililerin dikkat etmesi gerektiğini uyarıyor.
Dueber, “Şekerle beslenen maya güvenilir bir şekilde kontrollü bir madde üretebiliyorsa, on yıl veya daha uzun olmayan bir zaman çizelgesine bakıyoruz” diyor. “Şimdi bu araştırma alanını ele alan politikalar hakkında düşünmenin zamanı geldi. Alan şaşırtıcı derecede hızlı bir şekilde hareket ediyor ve kötüye kullanım potansiyelini azaltabilmemiz için önünde durmamız gerekiyor. ”
Yayınlanan bir yorumda Doğa ve yeni çalışmanın yayınlanmasıyla zamanlanmış politika analistleri bu yeni teknolojinin acil olarak düzenlenmesini istedi. Bu çalışmanın birçok faydasını vurgulamaktadırlar ancak “maya suşuna erişimi olan ve fermantasyondaki temel becerileri olan bireylerin bir homebrew kitinin eşdeğerini kullanarak maya yetiştirebileceğini” belirtiyorlar.
Tasarlanmış maya suşlarının lisanslı tesislere ve yetkili araştırmacılara sınırlandırılmasını önermekte, bu tür suşların yasadışı taşımacılığını tespit etmenin ve kontrol etmenin zor olacağını belirtti.
Bu tür kontroller yardımcı olsa da, Dueber, “Ek bir endişe, afyon üreten bir suşu yaratma bilgisi bir kez orada olduğunda, temel moleküler biyoloji alanında eğitim almış birinin teorik olarak inşa edebileceği” diyor.
Düzenleme için bir başka hedef, DNA dizilerini sentezleyen ve satan şirketler olacaktır. DeLoache, “Çiçek hastalığı gibi patojen organizmalara bağlı diziler için kısıtlamalar zaten var” diyor. “Ama belki de zamanı kontrol altında tutulan maddeler üretmek için sıralara bakabiliriz.”