المورفين منزوع الدسم: لا حاجة إلى الخشخاش

المورفين منزوع الدسم: لا حاجة إلى الخشخاش

ويعرف مراوح البيرة ومشروبات التقطير في المنازل الخلفية كيفية استخدام الخميرة لتحويل السكر إلى كحول.

الآن ، ذهب المهندسون البيولوجيون أكثر بكثير من خلال استكمال الخطوات الرئيسية اللازمة لتحويل الخميرة التي تغذيها السكر إلى مصنع الميكروبات لإنتاج المورفين والمخدرات المحتملة ، بما في ذلك المضادات الحيوية والعلاجات المضادة للسرطان.

على مدى العقد الماضي ، عملت حفنة من مختبرات البيولوجيا الاصطناعية على تكرار مسار كيميائي معقد ، خطوة خطوة في نبات الخشخاش في الميكروبات للسماح بإنتاج الأدوية العلاجية.

أعدت فرق الأبحاث بشكل مستقل أقسامًا مختلفة من مسار المخدرات الذي يستخدمه الخشخاش E. كولاي أو الخميرة ، لكن ما كان مفقودا حتى الآن هي الخطوات النهائية التي من شأنها أن تسمح للكائن الحي الواحد بأداء المهمة من البداية إلى النهاية.

تحدي قابلة للتنفيذ

دراسة جديدة نشرت على الانترنت في المجلة الطبيعة الكيميائية الحياتية يدل على مدى الباحثون التغلب على هذه العقبة عن طريق تكرار الخطوات الأولى في مسار في سلالة هندسيا من الخميرة. انهم كانوا قادرين على تجميع reticuline، وهو مركب الأفيون، من التيروزين، وهو مشتق من الجلوكوز.

"ما تريد فعله حقاً من منظور التخمر هو أن تكون قادراً على إطعام الجلوكوز الخميرة ، وهو مصدر سكر رخيص ، وجعل الخميرة تفعل كل الخطوات الكيميائية المطلوبة في اتجاه مجرى النهر لجعل الدواء العلاجي المستهدف الخاص بك" ، كما يقول جون دويبر المحقق الرئيسي للدراسة وأستاذ مساعد في الهندسة الحيوية في جامعة كاليفورنيا في بيركلي.

"من خلال دراستنا ، تم وصف جميع الخطوات ، وهي الآن مسألة ربطها ببعضها البعض وتوسيع نطاق العملية. إنه ليس تحديا تافها ، لكنه ممكن.


الحصول على أحدث من InnerSelf


الخشخاش المسار

إن الصفات التي تجعل مسار نبات الخشخاش شديد التحدي هي نفس الخصائص التي تجعله هدفاً جذاباً للبحوث.

إنها معقدة ، ولكنها الأساس الذي يمكن للباحثين بناء علاجات جديدة لهم. تعتبر قلويدات البنزيل بيسكوينولين ، أو BIAs ، فئة من المركبات النشطة بيولوجيًا جدًا الموجودة في الخشخاش ، وتتضمن تلك العائلة بعض جزيئات 2,500 المعزولة من النباتات.

ولعل أفضل درب معروف في مسار BIA هو المسار الذي يؤدي إلى المواد الأفيونية ، مثل الكوديين ، والمورفين ، و thebaine ، وهي مقدمة إلى الأوكسيكودون والهيدروكودون. جميع المواد الخاضعة للرقابة. ولكن مسارات مختلفة سوف تؤدي إلى papaverine مضاد للتشنج أو إلى مضاد حيوي مضاد حيوي.

يقول المؤلف الرئيسي ويليام ديلاوشي ، وهو طالب دكتوراه في الهندسة الحيوية: "النباتات لديها دورات نمو بطيئة ، لذلك من الصعب استكشاف جميع المواد الكيميائية المحتملة التي يمكن صنعها من مسار BIA عن طريق هندسة الخشخاش وراثياً". "إن نقل مسار BIA إلى الميكروبات يقلل بشكل كبير من تكلفة اكتشاف الدواء. يمكننا بسهولة ضبط وضبط الحمض النووي للخميرة واختبار النتائج بسرعة. "

من خلال إعادة توجيه إنزيم من البنجر الذي يستخدم بشكل طبيعي في إنتاج أصباغها النابضة بالحياة ، يمكن للباحثين أن يقنعوا الخميرة لتحويل التيروزين ، وهو حمض أميني مشتق بسهولة من الجلوكوز ، إلى الدوبامين.

العلم الاحمر بالنسبة للهيئات التنظيمية

بمساعدة من مختبر فينسنت مارتن ، أستاذ علم الجينوميات الميكروبية والهندسة في جامعة كونكورديا ، تمكن الباحثون من إعادة تشكيل مسار الإنزيم السبعة الكامل من التيروزين إلى الريتكولين في الخميرة.

يقول مارتن: "إن الوصول إلى الريتكولين أمر بالغ الأهمية لأنه من هناك ، فإن الخطوات الجزيئية التي تنتج الكوديين والمورفين من الريتكولين قد سبق وصفها في الخميرة". "كما أن الشبكية هي محور جزيئي في مسار BIA. ومن هناك ، يمكننا استكشاف العديد من المسارات المختلفة للأدوية المحتملة الأخرى ، وليس فقط المواد الأفيونية. "

ويقول الباحثون إن هذا الاكتشاف يسرع بشكل كبير من الوقت الذي يمكن أن يصبح فيه تعاطي المخدرات حقيقة واقعة ، محذرا من أن المنظمين والمسؤولين عن إنفاذ القانون يجب أن ينتبهوا.

"من المرجح أن ننظر إلى جدول زمني لبضع سنوات ، وليس لعقد أو أكثر ، عندما يمكن أن تنتج الخميرة المحتوية على السكر بشكل موثوق به مادة خاضعة للرقابة" ، يقول ديوبير. "لقد حان الوقت للتفكير في سياسات لمعالجة هذا المجال من البحث. إن هذا المجال يتحرك بسرعة مذهلة ، ونحن بحاجة إلى أن نكون في المقدمة حتى نتمكن من تخفيف احتمالات إساءة الاستخدام ".

في تعليق نشر في طبيعة وتوقيته مع نشر الدراسة الجديدة ، يدعو محللو السياسات إلى تنظيم عاجل لهذه التكنولوجيا الجديدة. وتسلط الضوء على الفوائد العديدة لهذا العمل ، لكنها تشير أيضًا إلى أن "الأفراد الذين لديهم إمكانية الوصول إلى سلالة الخميرة والمهارات الأساسية في عملية التخمير سوف يكونون قادرين على نمو الخميرة باستخدام ما يعادل مجموعة مواد منزلية".

يوصون تقييد سلالات الخميرة هندستها لمرافق المرخص والمرخص الباحثين، مشيرا إلى أنه سيكون من الصعب كشف ومراقبة النقل غير المشروع لتلك السلالات.

وعلى الرغم من أن مثل هذه الضوابط قد تساعد ، يقول دويبر: "هناك قلق إضافي يتمثل في أنه بمجرد معرفة معرفة كيفية إنتاج سلالة منتجة للأفيونيات ، يمكن لأي شخص تدرب في البيولوجيا الجزيئية الأساسية أن يبنيها نظريا".

وسيكون الهدف الآخر للتنظيم هو الشركات التي تقوم بتجميع وبيع تسلسلات الحمض النووي. يقول ديلواخ: "توجد قيود بالفعل على التسلسلات المرتبطة بالكائنات المسببة للأمراض ، مثل الجدري". "ولكن ربما حان الوقت أيضًا للنظر في التسلسل لإنتاج المواد الخاضعة للرقابة".

مصدر: جامعة كاليفورنيا، بيركلي

enafarزكية-CNzh-TWnltlfifrdehiiditjakomsnofaptruessvtrvi

اتبع InnerSelf على

الفيسبوك أيقونةتويتر أيقونةآر إس إس أيقونة

احصل على آخر عبر البريد الإلكتروني

{Emailcloak = إيقاف}