人们已经使用了几千年来酿造酒精饮料的酵母,现在已经被设计出来生产具有大麻特性的大麻类化学药品,这种化学药品有时会改变人们的精神。
feat1,于2月27日在《自然》杂志上进行了描述,将啤酒酵母中的一种糖(半乳糖)转变为四氢大麻酚(THC),这是大麻中的主要精神活性化合物(大麻)。改变后的酵母还可以产生大麻二酚(CBD),这是另一种主要的大麻素,由于其潜在的治疗益处,包括抗焦虑和缓解疼痛的作用,最近引起了人们的关注。
希望这种发酵过程将使制造商能够比传统的基于植物的种植更便宜,更有效,更可靠地生产天然痕量的THC,CBD和稀有大麻素。
先前的工作2,3描述了在酵母中构建大麻素生产线的一部分,但没有完成整个过程。最新的研究是第一个“将所有内容放在一起并显示它实际上在一个单元格内工作的,这很酷”。 Hyasynth Bio公司首席执行官凯文·陈(Kevin Chen)说,加拿大至少是十家致力于在工程酵母,细菌或藻类中生产大麻素的公司之一。
研究人员已经使用以前类似的酵母生长方法生产了用于商业目的的抗疟药以及实验室中的鸦片制剂。但是制造大麻素的技术还没有准备好投放市场。加拿大多伦多的AltaCorp Capital的大麻分析师David Kideckel预测,合成大麻素要具有足够的成本效益以出售给制药公司或普通大众,还需要18到4个月的时间。
工艺酿造
为了在酵母中建立大麻素工厂,加州大学伯克利分校的合成生物学家Jay Keasling和他的同事们修改了酿酒酵母中的几种基因,并从五种细菌和大麻植物中引入了其他基因。总共,他们需要进行16种基因修饰,以将半乳糖转化为非活性形式的THC或CBD。加热大麻素可将其转换为活性形式。该团队生产每升四氢大麻酚约8毫克,而CBD含量较低。
加利福尼亚州卡尔斯巴德市Librede公司的首席执行官Jason Poulos说,但要使这些成本与与植物提取的大麻素竞争,这些产量至少需要提高100倍。用酵母糖制成大麻素。
该公司首席执行官杰夫·乌伯萨克斯(Jeff Ubersax)说,Demetrix是基斯林(Keasling)在2015年成立的公司,致力于解决这一问题,该公司的科学家已经将这一过程的大麻素产量提高了几个数量级。
Keasling和他的团队还能够改造其酵母,将各种脂肪酸转化为自然界中不存在的大麻素。可以筛选这些化合物的治疗特性;如果有任何演出承诺,则它们可以申请专利,因为它们不是自然发生的。新创建的大麻素的这一方面可以帮助在制药公司中建立兴趣,而很少有制药公司积极探索基于大麻的药物。
加拿大温哥华不列颠哥伦比亚大学的化学工程师Vikramaditya Yadav说,“制药业将把这些分子完全分解”,他正与温哥华InMed Pharmaceuticals合作,利用细菌生产大麻素4。
不需要植物
但是有人认为基于酵母的发酵可能不是制造大麻素的最佳方法。例如,多伦多的Trait Biosciences正在对大麻进行基因工程改造,以生产用于饮料行业的水溶性大麻素。他们还试图对植物进行修饰,以使每个组织(不仅是通常分泌大麻素的树脂腺体)都能产生新的大麻衍生化合物。Trait首席战略官Ronan Levy说:“酵母所能做的一切,都可以在植物本身上以更高的产量和纯度来完成。”
本月早些时候,加利福尼亚大学洛杉矶分校的生物化学家吉姆·鲍伊(Jim Bowie)描述了一种将糖转变为CBD而无需在细胞内发生反应的过程。他的团队设法生产出商业上可行的THC和CBD灭活形式的前体,研究人员旨在通过一家名为Invizyne Technologies的初创公司开发这种方法。
鲍伊说:“蛋白质是产生该途径的有用工具,但我们不想要这些细胞。”“想要该死的途径。” / p>