Mit ein wenig Gentechnik könnten Mikroben die Schmerzmittel der Zukunft werden. Forscher aus den USA und Kanada berichteten diese Woche in Nature Chemical Biology, dass sie einen Stamm von Bierhefe geschaffen haben, der letztendlich in der Lage sein wird, Zucker in Morphium umzuwandeln.
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Derzeit kann dieser Stamm nur die erste Hälfte des chemischen Rezeptes für Morphin ausführen. Die Zutaten für die zweite Hälfte fanden die Forscher jedoch bereits im April, und eine weitere Studie zeigt, wie man die beiden Hälften des Rezepts miteinander verbindet - alles in Hefe. Es wird nicht lange dauern, bis jemand zwei und zwei zusammenfügt. "Wir gehen wahrscheinlich von einem Zeitraum von ein paar Jahren aus, nicht von einem Jahrzehnt oder mehr, in dem mit Zucker gefütterte Hefe zuverlässig eine kontrollierte Substanz produzieren könnte", sagte John Dueber, Co-Autor der Studie und Bioingenieur von UC Berkeley, in einem Aussage. Die Techniken könnten den Weg zu billigeren und effektiveren Schmerzmitteln ebnen - aber sie könnten auch die Tür für hausgemachte Opiatzubereitungen öffnen.
Der größte Teil der weltweiten Versorgung mit Morphium und anderen Opiaten stammt aus Mohnpflanzen, berichtet Rachel Ehrenberger von Nature . Diese Produzenten sind wählerisch in Bezug auf ihre Wachstumsbedingungen und schwer zu regulieren. Sie dienen auch als Quelle für den illegalen Heroinhandel. Mikroben hingegen sind weitaus pflegeleichter.
"Bioingenieure haben also nach Enzymen in anderen Pflanzen und sogar in Menschen und Insekten gesucht, die beim Einbringen in das Genom einer Mikrobe die gewünschten Reaktionen auslösen können", schreibt Ehrenberger. "Bisher war jedoch niemand in der Lage, den gesamten Prozess zu einem einzigen Organismus zusammenzufassen."
Hefe eingeben. Es ist leicht zu manipulieren und Wissenschaftler wissen so gut wie alles, was es über sein Genom zu wissen gibt. Hefe wird bereits zur Herstellung von Malariamedikamenten verwendet, so dass andere pharmazeutische Produkte möglicherweise nicht so schwierig sind.
Die Forscher konnten ein Schlüsselenzym in Hefe bestimmen, das ein wesentlicher Bestandteil des Rezeptes für die Morphinchemikalie in Hefe ist. Ausgerüstet mit diesem Wissen verarbeiteten sie genetisch die reguläre alte Bierhefe ( Saccharomyces cerevisiae ), so dass sie über die erforderlichen chemischen Maschinen verfügte, um Reticulin, eine Zwischenverbindung auf halbem Weg des Opiatwegs, herzustellen. Sobald alle Teile des Rezepts aneinander gereiht sind, sollte die Bierhefe in der Lage sein, Opiate ziemlich effizient und zu geringen Kosten herzustellen. Reticulin kann verwendet werden, um Tausende verschiedener Verbindungen herzustellen, die in Krebsbehandlungen und Antibiotika eingesetzt werden. Diese Verbindungswege könnten auch gemischt und optimiert werden, um völlig neue Medikamente zu entwickeln.
Diese Leichtigkeit wirft jedoch einige ernste Fragen auf. Wie reguliert man nämlich eine Mikrobe, die Heroin produzieren kann?
Was auch immer die Aufsichtsbehörden und die Strafverfolgungsbehörden tun, sie sollten jetzt besser darüber nachdenken. "Dies ist ein großes Problem im Bereich der öffentlichen Gesundheit. Man kann davon ausgehen, dass eine große Nachfrage nach diesem Material besteht", sagte Kenneth Oye vom MIT gegenüber Azeen Ghorayshi von BuzzFeed News . (Oye und zwei Kollegen haben auch einen Meinungsbeitrag zum Thema Nature Chemcial Biology veröffentlicht .) Da in den USA die Heroinüberdosierung zunimmt, können hausgemachte Zubereitungen zu ernsthaften Missbrauchsproblemen führen.
