Ученые получают гидрокодон из дрожжей

Дрожжи – это одноклеточные грибы, которые люди издревле широко используют для приготовления пива, вина и хлеба.

Как оказалось, дрожжи могут пригодиться и в фармацевтическом производстве.

На днях ученые из Стэнфордского университета рассказали, как им удалось впервые в истории синтезировать опиоидные анальгетики при помощи ферментов дрожжевого грибка.

Ведущий автор исследования Кристина Смолк (Christina Smolke), преподаватель биоинжиниринга в Стэнфорде, опубликовала результаты работы в журнале Science. В своей статье исследовательница пишет, что благодаря дрожжам они смогли создать революционный, очень быстрый и продуктивный способ получения опиоидов без традиционного сырья – опийного мака.

Опиоидные анальгетики – это самые распространенные рецептурные обезболивающие препараты в США. Они связывают опиатные рецепторы в центральной нервной системе, снижая интенсивность болевых импульсов. Гидрокодон, кодеин, метадон, героин и морфин – для всех этих опиоидов сырьем служит опийный мак.

По словам Смолк, для получения опиоидов по существующей технологии требуется около 1 года. Сначала нужно вырастить и собрать урожай опийного мака в странах, которые занимаются его выращиванием, таких как Австралия или некоторые государства Евросоюза. Затем это сырье отправляют на фармацевтические заводы, где уже занимаются выделением и очисткой активных веществ мака. В выращивании, заготовке, хранении, транспортировке и переработке сырья задействовано множество людских и материальных ресурсов.

Но можно ли избежать сложного и длительного процесса? Ученые говорят, что теперь это стало возможно благодаря генетически модифицированным дрожжам, которые синтезируют ферменты, взятые у различных растений, бактерий, и даже крыс.

Ранее исследователи уже модифицировали дрожжи, заставив их синтезировать артемизин – вещество, которое традиционно получают из полыни и используют для лечения малярии. Чтобы заставить дрожжи выделять нехарактерную для них субстанцию ученым пришлось вживить в их ДНК гены шести разных ферментов. Эксперимент удался, и теперь для борьбы с малярией не нужна полынь.

Смолк говорит, что заставить дрожжи синтезировать опиоиды значительно сложнее, чем артемизин. Для этого потребовалось ввести в ДНК дрожжей 23 гена ферментов от самых разных живых организмов, от растений до крыс. В результате дрожжи научились выделять тебаин – прекурсор, который можно относительно легко превратить в гидрокодон (Vicodin).

«Насколько нам известно, это наиболее сложный химический синтез, который когда-либо был привит дрожжам», - говорит Смолк.

Но у каждой медали есть своя темная сторона. Смолк и ее коллеги признают, что уникальный организм, который синтезирует почти готовый гидрокодон – это золотая жила для наркобизнеса. Никаких маковых полей, никакого лишнего риска – только небольшая чистая лаборатория с реактором, в котором маленькие создания круглые сутки делают для вас деньги.

Ученые говорят, что новая технология нуждается в защите и жестком регулировании со стороны властей, однако ее ценность для человечества перевешивает все возможные риски, связанные с упрощением производства наркотиков.

По словам Смолк, сегодня 5,5 миллиардов человек по всему миру не имеют доступа к сильным обезболивающим препаратам и в случае травмы или болезни обречены на страдания. Технология получения гидрокодона с помощью дрожжей многократно увеличит объемы производства и удешевит опиоидные анальгетики, сделав их доступными для всех.

medbe.ru