Homebrewed Morphine: Walang Kinakailangan Poppies

Homebrewed Morphine: Walang Kinakailangan Poppies

Ang mga tagahanga ng mga homebrewed na serbesa at mga distillery sa backyard ay alam na kung paano magamit ang lebadura upang i-convert ang asukal sa alkohol.

Ngayon, ang mga bioengineer ay tumawid nang higit pa sa pamamagitan ng pagkumpleto ng mga pangunahing hakbang na kinakailangan upang i-asukal ang pampaalsa sa isang microbial factory para sa paggawa ng morphine at potensyal na iba pang mga droga, kabilang ang antibiotics at anti-cancer therapeutics.

Sa nakalipas na dekada, ang isang maliit na laboratoryo ng sintetiko-biology ay nagtatrabaho upang magtiklop sa mga mikrobyo isang kumplikadong, 15-step na kemikal na landas sa poppy plant upang pahintulutan ang produksyon ng mga therapeutic na gamot.

Ang mga koponan ng pananaliksik ay nakapag-iisa na muling likhain ang iba't ibang mga seksyon ng paggamit ng bawal na gamot sa poppy E. coli o lebadura, ngunit kung ano ang nawawala hanggang ngayon ay ang mga huling hakbang na magpapahintulot sa isang solong organismo na gawin ang gawain mula simula hanggang katapusan.

A maaaring gawin Challenge

Ang isang bagong pag-aaral na inilathala online sa journal Nature Chemical Biology ay nagpapakita kung paano mga mananaliksik ay may pagtagumpayan na hurdle sa pamamagitan ng Kinokopya ang unang bahagi ng mga hakbang sa pathway sa isang engineered pilay ng lebadura. Sila ay able sa synthesize reticuline, isang compound sa poppy, mula tyrosine, isang hinalaw ng glucose.

"Kung ano ang gusto mong gawin mula sa pananaw ng pagbuburo ay makakapagpapakain ng lebadura ng asukal, na isang murang pinagmumulan ng asukal, at mayroon ang pampaalsa ang lahat ng mga hakbang sa kemikal na kinakailangan sa ibaba ng agos upang gawin ang iyong target na panterapeutika na gamot," sabi ni John Dueber , ang principal investigator ng pag-aaral at isang assistant professor ng bioengineering sa University of California, Berkeley.

"Sa aming pag-aaral, ang lahat ng mga hakbang ay inilarawan, at ngayon ito ay isang bagay ng pag-uugnay sa mga ito nang sama-sama at pagsukat ng proseso. Ito ay hindi isang maliit na hamon, ngunit ito ay maaaring gawin. "

Poppies Pathway

Ang mga katangiang gumagawa ng poppy plant pathway na napakahirap ay ang parehong mga na gawin itong tulad ng isang kaakit-akit na target para sa pananaliksik.

Ito ay kumplikado, ngunit ito ay ang pundasyon kung saan ang mga mananaliksik ay maaaring magtayo ng mga bagong therapeutics. Ang mga Benzylisoquinoline alkaloids, o BIAs, ay ang uri ng mataas na bioactive compound na natagpuan sa poppy, at ang pamilya na kasama ang ilang mga 2,500 molecule na ihiwalay mula sa mga halaman.

Marahil ang kilalang trail sa landas ng BIA ay ang isa na humahantong sa mga opiates, tulad ng codeine, morphine, at thebaine, isang pasimula sa oxycodone at hydrocodone. Ang lahat ay kinokontrol na mga sangkap. Ngunit ang iba't ibang mga trail ay hahantong sa antispasmodic papaverine o sa antibiotic precursor dihydrosanguinarine.

"Ang mga halaman ay may mabagal na mga siklo ng pag-unlad, kaya mahirap lubusang tuklasin ang lahat ng mga posibleng kemikal na maaaring gawin mula sa landas ng BIA sa pamamagitan ng genetically engineering ang poppy," sabi ng may-akda na si William DeLoache, isang mag-aaral na PhD sa bioengineering. "Ang paglipat ng BIA pathway sa mga mikrobyo ay lubhang binabawasan ang halaga ng pagtuklas ng droga. Maaari naming madaling manipulahin at tune ang DNA ng lebadura at mabilis na subukan ang mga resulta. "

Sa pamamagitan ng repurposing isang enzyme mula sa beets na natural na ginagamit sa produksyon ng kanilang mga makulay na kulay, ang mga mananaliksik ay maaaring makagawa ng lebadura upang i-convert tyrosine, isang amino acid na madaling makuha mula sa asukal, sa dopamine.

Red Flag For Regulators

Sa tulong ng lab ni Vincent Martin, propesor ng microbial genomics at engineering sa Concordia University, ang mga mananaliksik ay nakapag-reconstitute ng buong pitong enzyme na landas mula sa tyrosine hanggang reticuline sa lebadura.

"Ang pagkuha sa reticuline ay kritikal dahil mula roon, ang molekular na hakbang na gumawa ng codeine at morphine mula sa reticuline ay inilarawan sa lebadura," sabi ni Martin. "Gayundin, ang reticuline ay isang molekular hub sa BIA pathway. Mula doon, maaari naming galugarin ang maraming iba't ibang mga path sa iba pang mga potensyal na gamot, hindi lamang ang mga opiates. "

Ang pagtuklas ay higit na pinalaki ang orasan kapag ang mga homebrewing na gamot ay maaaring maging isang katotohanan, sinasabi ng mga mananaliksik, na babala na ang mga regulator at mga opisyal ng pagpapatupad ng batas ay dapat magbayad.

"Kami ay malamang na tumitingin sa isang takdang panahon ng ilang taon, hindi isang dekada o higit pa, kapag ang asukal na may pampaalsa lebadura ay maaaring mapagkaloob na makagawa ng isang kinokontrol na substansiya," sabi ni Dueber. "Ang oras ngayon ay mag-isip tungkol sa mga patakaran upang matugunan ang lugar na ito ng pananaliksik. Ang patlang ay gumagalaw nakakagulat na mabilis, at kailangan namin upang lumabas sa harap upang maaari naming pagaanin ang mga potensyal na para sa pang-aabuso. "

Sa isang komentaryo na inilathala sa Kalikasan at nag-time sa pag-publish ng bagong pag-aaral, ang mga analyst ng patakaran ay humihiling ng kagyat na regulasyon ng bagong teknolohiyang ito. Itinatampok nila ang maraming mga benepisyo ng gawaing ito, ngunit itinuturo din nila na "ang mga indibidwal na may access sa pampaalsa strain at mga pangunahing kasanayan sa pagbuburo ay maaaring maging ang lebadura gamit ang katumbas ng isang homebrew kit."

Inirerekumenda nila ang paghihigpit engineered lebadura strains sa lisensiyadong mga pasilidad at sa mga awtorisadong mga mananaliksik, pagpuna na ito ay magiging mahirap na matagpuan at kontrolin ang mga ipinagbabawal na transportasyon ng nasabing strains.

Habang ang ganitong mga kontrol ay maaaring makatulong, sinabi ni Dueber, "Ang isang karagdagang pag-aalala ay na sa sandaling ang kaalaman kung paano lumikha ng isang strain ng paggawa ng opiate ay nasa roon, ang sinuman na sinanay sa pangunahing biology sa molecular ay maaaring itayo ang teoretikong ito."

Ang isa pang target para sa regulasyon ay ang mga kumpanya na synthesize at nagbebenta ng DNA sequences. "Ang mga paghihigpit ay nasa lugar na para sa mga pagkakasunod-sunod na nakatali sa mga pathogenic na organismo, tulad ng buti," sabi ni DeLoache. "Ngunit marahil ito ay oras din namin tumingin sa mga pagkakasunud-sunod para sa paggawa ng mga kinokontrol na sangkap."

Source: University of California, Berkeley

enafarzh-CNzh-TWnltlfifrdehiiditjakomsnofaptruessvtrvi

sundin ang InnerSelf sa

facebook-icontwitter-iconrss-icon

Kumuha ng Pinakabagong Sa pamamagitan ng Email

{Emailcloak = off}