Homebrewed Morphine: Tidak ada bunga poppy yang dibutuhkan

Homebrewed Morphine: Tidak ada bunga poppy yang dibutuhkan

Penggemar bir homebrewed dan penyulingan halaman belakang sudah tahu bagaimana menggunakan ragi untuk mengubah gula menjadi alkohol.

Kini, para ahli bioengineer telah melangkah lebih jauh dengan menyelesaikan langkah-langkah penting yang diperlukan untuk mengubah ragi yang diberi gula menjadi pabrik mikroba untuk memproduksi morfin dan obat-obatan potensial lainnya, termasuk antibiotik dan terapi anti-kanker.

Selama dekade terakhir, segelintir laboratorium biologi sintetis telah bekerja untuk meniru mikroba jalur kimia kompleks 15 yang kompleks di tanaman opium untuk memungkinkan produksi obat-obatan terapeutik.

Tim peneliti telah secara independen menciptakan kembali bagian yang berbeda dari jalur obat poppy menggunakan E. coli atau ragi, tapi apa yang telah hilang sampai sekarang adalah langkah terakhir yang memungkinkan satu organisme untuk melakukan tugas dari awal sampai akhir.


Dapatkan Yang Terbaru Dari Diri Sendiri


A Dapat dilakukan Tantangan

Sebuah studi baru yang dipublikasikan secara online di jurnal tersebut Biologi Kimia Alam menunjukkan bagaimana para peneliti telah mengatasi rintangan yang dengan mereplikasi langkah-langkah awal dalam jalur di strain rekayasa ragi. Mereka mampu mensintesis retikulin, senyawa dalam poppy, dari tirosin, turunan dari glukosa.

"Apa yang benar-benar ingin Anda lakukan dari perspektif fermentasi adalah dengan memberi makan glukosa ragi, yang merupakan sumber gula murah, dan ragi melakukan semua langkah kimia yang diperlukan di hilir untuk membuat obat terapeutik target Anda," kata John Dueber. , peneliti utama studi tersebut dan asisten profesor bioteknologi di University of California, Berkeley.

"Dengan penelitian kami, semua langkah telah dijelaskan, dan sekarang masalah menghubungkan mereka bersama-sama dan meningkatkan prosesnya. Ini bukan tantangan sepele, tapi itu bisa dilakukan. "

Poppies Pathway

Kualitas yang membuat jalur tanaman poppy begitu menantang adalah sama sehingga menjadikannya target penelitian yang menarik.

Ini rumit, tapi ini adalah fondasi dimana periset dapat membangun terapi baru. Alkaloid Benzylisoquinoline, atau BIA, adalah senyawa bioaktif yang sangat banyak ditemukan di dalam opium, dan keluarga tersebut mencakup beberapa molekul 2,500 yang diisolasi dari tumbuhan.

Mungkin jalur yang paling terkenal di jalur BIA adalah jalur yang mengarah ke opiat, seperti kodein, morfin, dan thebaine, pendahulu oksikodon dan hidrokodon. Semua adalah zat yang dikendalikan. Tapi jalur yang berbeda akan mengarah pada papaverine antispasmodik atau prekursor antibiotik yang dihydrosanguinarine.

"Tanaman memiliki siklus pertumbuhan yang lambat, jadi sulit untuk sepenuhnya mengeksplorasi semua bahan kimia yang mungkin dapat dibuat dari jalur BIA dengan rekayasa genetika poppy," kata penulis utama William DeLoache, seorang mahasiswa PhD di bidang bioteknologi. "Memindahkan jalur BIA ke mikroba secara dramatis mengurangi biaya penemuan obat. Kita dapat dengan mudah memanipulasi dan menyempurnakan DNA ragi dan dengan cepat menguji hasilnya. "

Dengan mengganti enzim dari bit yang secara alami digunakan dalam produksi pigmennya yang semarak, periset dapat membujuk ragi untuk mengubah tirosin, asam amino yang mudah diturunkan dari glukosa, menjadi dopamin.

Bendera Merah untuk Regulator

Dengan bantuan laboratorium Vincent Martin, profesor genomik mikroba dan teknik di Concordia University, para periset dapat menyusun kembali jalur tujuh enzim dari tirosin ke retikulin dalam ragi.

"Mendapatkan retikulin sangat penting karena dari situ, langkah molekuler yang menghasilkan kodein dan morfin dari retikulin sudah dijelaskan dalam ragi," kata Martin. "Juga, reticuline adalah pusat molekuler di jalur BIA. Dari situ, kita bisa menjelajahi banyak jalur yang berbeda dengan obat potensial lainnya, bukan hanya opiat. "

Penemuan ini secara dramatis mempercepat waktu ketika obat-obatan homebrewing bisa menjadi kenyataan, kata periset, memperingatkan bahwa regulator dan petugas penegak hukum harus memperhatikannya.

"Kami cenderung melihat garis waktu beberapa tahun, tidak satu dekade atau lebih, ketika ragi yang diberi makan gula dapat menghasilkan zat yang terkontrol dengan andal," kata Dueber. "Waktunya sekarang memikirkan kebijakan untuk membahas bidang penelitian ini. Lapangan bergerak dengan sangat cepat, dan kita perlu keluar di depan sehingga kita bisa mengurangi potensi penyalahgunaan. "

Dalam sebuah komentar yang dipublikasikan di Alam dan waktunya dengan publikasi studi baru ini, para analis kebijakan menyerukan peraturan mendesak tentang teknologi baru ini. Mereka menyoroti banyak manfaat dari pekerjaan ini, tetapi mereka juga menunjukkan bahwa "individu dengan akses terhadap strain ragi dan keterampilan dasar dalam fermentasi akan dapat menumbuhkan ragi dengan menggunakan kit homebrew setara."

Mereka merekomendasikan membatasi strain ragi direkayasa untuk fasilitas berlisensi dan peneliti yang berwenang, mencatat bahwa akan sulit untuk mendeteksi dan mengontrol transportasi terlarang strain tersebut.

Sementara kontrol semacam itu dapat membantu, Dueber mengatakan, "Perhatian tambahan adalah begitu pengetahuan tentang bagaimana menciptakan strain penghasil opiat ada di luar sana, siapa pun yang terlatih dalam biologi molekuler secara teoritis dapat membangunnya."

Target lain untuk regulasi adalah perusahaan yang mensintesis dan menjual sekuens DNA. "Pembatasan sudah dilakukan untuk urutan yang terkait dengan organisme patogen, seperti cacar," kata DeLoache. "Tapi mungkin sudah saatnya kita juga melihat urutan untuk memproduksi zat yang dikendalikan."

Sumber: University of California, Berkeley

enafarzh-CNzh-TWnltlfifrdehiiditjakomsnofaptruessvtrvi

ikuti InnerSelf di

facebook-icontwitter-iconrss-icon

Dapatkan Terbaru Dengan Email

{Emailcloak = off}

Iklan Adsterra 2 Kanan