Oamenii de stiinta au creat opioide folosind drojdie

Drojdia este un tip de microorganisme utilizate în mod obișnuit pentru a face pâine, vin și bere. Acum, oamenii de stiinta de la Universitatea Stanford din California le-au folosit în medicină, folosind crearea de opioide.

Drojdie - un microorganism utilizat în mod obișnuit pentru a face pâine, vin și bere.

autorul studiului senior Kristina Tar, un profesor asociat de Bioinginerie la Universitatea Stanford, si colegii ei au publicat rezultatele cercetărilor lor în revista Science.

Opiaceele - cele mai utilizate pe scara larga medicamente pentru durere in Statele Unite. Ele funcționează prin atașarea la receptorii opioizi în sistemul nervos central și la nivelul tractului gastrointestinal, prin reducerea intensității semnalelor de durere trimise la creier.

Tipurile de opioide includ hidrocodonă, codeină, metadonă, heroină și morfină, acestea sunt realizate din mac.

Potrivit profesorului de gudron si colegii ei, opioidul lotului de producție durează aproximativ un an. Mac ar trebui să fie colectate în mai multe ferme în țările care au fost autorizate pentru cultivare (de exemplu, Australia și părți ale Europei), și prelucrate înainte de a ajunge la plantele farmaceutice. Apoi, moleculele de medicament active sunt extrase din plante și de la producerea lor opioide.

Este posibil pentru a evita acest proces consumatoare de timp, în cazul în care oamenii de știință au fost capabili sa faca opioide, folosind drojdia?

Modificarea genetică a drojdiilor cuprinde 23 de enzime din plante, bacterii și șobolani.

In prezent, preparate din plante create prin procese chimice, care sunt recuperate și concentrate compus activ. Dar oamenii de stiinta de la Universitatea Stanford au dezvoltat o noua abordare de a crea opioide.

Cercetătorii sunt deja drojdie modificate genetic pentru producerea de artemisinin - preparat obținut inițial din Artemisia annua, care este utilizat pentru tratarea malariei - prin biosinteză. Aceasta a inclus adaugarea segmentelor de ADN modificat 6 pentru enzimele din celulele de drojdie în scopul reprogramare. Procesul a fost un succes, iar aproximativ o treime din artemisinin din lume este creată folosind această abordare.

Utilizarea 23 a enzimei din plante, bacterii si sobolani, cercetatorii au putut genetic drojdie inginer pentru a produce un opioid numit hidrocodonă.

„Cu toate acestea, - a spus profesorul gudron si colegii ei - biosinteza, pe care am folosit pentru crearea de opiacee folosind drojdie a fost mult slozhnee- a luat 23 de enzime din plante, bacterii si sobolani, pentru a modifica genetic de drojdie pentru a crea hidrocodonă.“

„Aceasta este sinteza chimica mai complex, creat vreodată în salturi“, - spune profesorul tar.

Opiul mac și alte plante produc o molecula numita (S) -retikulin care în mod natural este reconfigurat într-o variantă numită (R) -retikulin. Această opțiune inițiază molecule analgezice generație.

Cercetatorii au adaugat o enzima care reconfigurează reticulinei in drojdie de bere, dar a constatat că el nu a fost în măsură să producă suficient de hidrocodonă. Acestea sunt modificate genetic enzimă fiecare reconfigurare ulterioară pentru a crește producția de hidrocodonă.

Adăugarea 23 modificat enzimatic în celule de drojdie a făcut posibilă transformarea zahărului - sursă de energie primară - în hidrocodonei în decurs de 3-5 zile. „Enzimele a crea și de a distruge molecule. Ei sunt eroii de acțiune în biologie „, - a declarat co-autor Stephanie Galani.

Folosind acest proces, cercetatorii au fost, de asemenea, posibilitatea de a crea thebaine - precursorul (precursor) la alți compuși opioizi. În timp ce tebainei creat în acest fel, încă mai trebuie să fie tratate în fabrici farmaceutice, cercetatorii spun ca aceasta tehnica va accelera de producție, eliminând necesitatea pentru cultivarea de mac.

Poate acest nou proces pentru a promova dependenta?

Cu toate ca analgezice opioide sunt eficiente, ele joacă, de asemenea, un rol-cheie în abuzul de medicamente prescrise. Se estimează că, în 2012, circa 2,1 milioane de persoane din Statele Unite au tulburare asociată cu consumul de opiacee, precum și numărul de decese accidentale prin analgezice numire a crescut mai mult de 4 ori din 1999.

Profesorul gudron si colegii ei recunosc faptul că noua lor abordare pentru crearea de opioide poate provoca îngrijorare cu privire la modul în care aceasta va avea un impact asupra abuzului de droguri. Se spune că în cazul în care procesul este de a fi extinsă și puse în funcțiune, acesta trebuie să fie strict controlate.

„Dorim să creăm un proces consultativ deschis pentru a reuni cercetători și factorii de decizie, - spune profesorul tar. - Avem nevoie de o garanție că producția de compuși medicamente Biobased dezvoltat folosind modul cel mai de încredere ".

Cu toate opioidele - cele mai frecvent utilizate medicamente din Statele Unite, cercetatorii au subliniat faptul că în întreaga lume există aproximativ 5,5 miliarde de oameni care au acces limitat (sau lipsa acesteia) pentru ameliorarea durerii.

Ei spun că modificarea genetică a drojdiei pentru producția de opiacee poate reduce costul de droguri și de a extinde prezența lor în locuri unde accesul la medicamente pentru durere este scăzut. Mai mult decât atât, ei spun abordarea lor pot fi folosite pentru a produce medicamente pentru tratamentul altor boli, cum ar fi artrita, boli infectioase si a cancerului.

Profesorul tar a adaugat: „Moleculele, care sunt produse și metodele pe care le-am dezvoltat arată că puteți crea de la zero medicamente importante, folosind doar drojdie. Putem face pregătiri și să ofere tuturor celor care au nevoie de ele ".