Descobriment aplana el camí per fàrmacs homebrewed, convocatòria Sugerències per a la regulació

25 05 2015

Fans de homebrewed cervesa i pati destil·leries ja saben com empren llevats per convertir el sucre en alcohol. Però un equip de recerca liderat per UC Berkeley arracada ha anat molt més per completar els passos clau necessaris per convertir llevat alimentats amb sucre en una fàbrica de microbis per produir morfina i potencialment altres drogues, incloent-hi els antibiòtics i anticancerígens terapèutica.

 

Una nova investigació pot aviat fer camps de cultiu de cascall innecessària quan es tracta de la producció d'opiacis i potencialment altres drogues, com ara antibiòtics. Un equip liderat per UC Berkeley arracada ha completat els passos clau que permetrà llevat per convertir sucre en productes farmacèutics.

Durant la dècada passada, un grapat de biologia sintètica labs ha estat treballant en replicar en microbis un complex, 15-Via química pas en la planta rosella per permetre la producció de medicaments terapèutics. Equips de recerca independent han recreat diferents seccions de drogues de la rosella Via utilitzant E. coli o llevats, però el que havia estat desaparegut fins ara eren els passos finals que permetria un únic organisme realitzar la tasca de principi a fi.

En un nou estudi que apareix avui (Dilluns, Maig 18) en la publicació en línia avançada de la revista Naturalesa química Biologia, UC Berkeley eubacterians John Dueber es va aliar amb microbiòleg Vincent Martin al Universitat de Concordia a Mont-real, per superar aquest obstacle a replicar els primers passos de la Via en una soca de llevats modificats. Eren capaços de sintetitzar reticuline, un compost de rosella, de tirosina, un derivat de la glucosa.

"El que realment vols fer d'una Perspectiva de fermentació és ser capaç d'alimentar la glucosa llevat, que és una font barata sucre, i tenir el llevat fer tots els passos químics necessaris aigües avall per fer el seu drogues terapèutiques de destinació,"va dir Dueber, investigador principal de l'estudi i professor adjunt de Bioenginyeria. "Amb el nostre estudi, tots els passos que s'han descrit, i ara és una qüestió de que els uneix i escalat del procés. No és un repte trivial, però és factible."

 

Pavimentació del camí de les plantes a microbis

Les qualitats que fan la Via rosella planta tan difícil són els mateixos que el converteixen en un blanc atractiu per a la recerca. És complex, però és la base sobre la qual investigadors poden construir nou terapèutica. Alcaloides de Benzylisoquinoline, o biaix, són la classe de compostos bioactius altament trobats a la rosella, i que la família inclou alguns 2,500 molècules aïllats de les plantes.

 

A la dreta són cèl·lules llevat produeixen la remolatxa groc pigment betaxanthin, quals investigadors UC Berkeley utilitzat per identificar ràpidament enzims clau en la producció d'alcaloides de benzylisoquinoline (Biaix), els metabòlits en la planta rosella que podria conduir a la morfina, antibiòtics i altres fàrmacs. (Foto per William DeLoache)

Potser la ruta més coneguda en la Via BIA és aquell que condueix a la opiacis, com ara la codeïna, morfina i thebaine, un precursor de la oxycodone i hidrocodona. Totes són substàncies controlades. Però diferents senders conduiran el papaverina antiespasmòdic o el precursor antibiòtic dihydrosanguinarine.

"Les plantes tenen cicles de creixement lent, Així que és difícil descobrir plenament tots els possibles productes químics que es pot fer des de la via de BIA per enginyeria genèticament la rosella,"estudi plom autor William DeLoache diu, UC Berkeley realitzà el doctorat. estudiant en Bioenginyeria. "Passant la Via BIA microbis dramàticament redueix el cost dels fàrmacs. Podem manipular fàcilment i afinar l'ADN del llevat i analitzar ràpidament els resultats."

Els investigadors van trobar que els reasignació un enzim de remolatxa que naturalment s'utilitza en la producció dels seus pigments vibrants, van poder convèncer llevat per convertir tirosina, un aminoàcid fàcilment derivat de la glucosa, en dopamina.

Amb l'ajuda des del Laboratori de Vincent Martin de la Universitat Concordia, els investigadors van ser capaços de Reconstituir el camí complet set-enzim de tirosina a reticuline en llevats.

"Com arribar a reticuline és fonamental perquè des d'allà, les passes moleculars que produeixen codeïna i morfina de reticuline ja s'han descrit en llevats,", deia Martin, professor d'enginyeria i genòmica microbiana. "També, reticuline és un hub molecular en la Via BIA. Des d'allà, Podem explorar molts camins diferents per altres fàrmacs potencials, no només opiacis."

 

Bandera vermella per reguladors

Els autors de l'estudi va assenyalar que el descobriment dramàticament accelera el rellotge per quan la homebrewing fàrmacs podria convertir-se en una realitat, i estan trucant per a reguladors i cronometrats per prestar atenció.

"Estem probablement atenent a una cronologia d'un parell d'anys, no una dècada o més, Quan alimentats amb sucre llevat fiable podria produir una substància controlada,"va dir Dueber. "Ara és el moment per pensar en les polítiques per abordar aquesta àrea de recerca. El camp s'està movent sorprenentment ràpid, i hem de ser per davant per tal que ens en pot mitigar el potencial d'abús.

En un comentari que es va publicar Natura i cronometrat amb la publicació d'aquest estudi, analistes polítics convocatòria urgent regulació d'aquesta nova tecnologia. Destaquen els molts beneficis d'aquest treball, però també assenyalen que "persones amb accés a la soca del llevat i habilitats bàsiques en fermentació seria capaços de créixer el llevat amb l'equivalent d'un kit d'homebrew."

Es recomana restringir soques de llevat ideat per instal·lacions amb llicència i investigadors autoritzats, assenyalant que seria difícil de detectar i controlar les il·lícits transport d'aquestes soques.

Mentre que pot ajudar a tals els controls, Dueber va dir, "Una preocupació addicional és que una vegada que el coneixement de com crear una soca productores d'opi és fora d'allà, qualsevol format en biologia molecular bàsiques podria teòricament construir-lo."

Un altre objectiu per a la regulació seria les empreses que sintetitzen i vendre seqüències d'ADN. "Restriccions ja estan en marxa per seqüències lligats a organismes patògens, com la verola,"va dir DeLoache. "Però potser és el moment que també mirem seqüències per produir substàncies controlades".

Altres co-autors en aquest estudi són Zachary Russ i Andrew Gonzales de Departament de Bioenginyeria del UC Berkeley, i Lauren Narcross del Departament de Biologia de la Universitat Concordia.

 

Per Sarah Yang

 

 

Newscenter.Berkeley.edu [en línia] Berkeley, CA (EUA): newscenter.Berkeley.edu, 25 de mayo de 2015 [Ref. 18 el maig d ' 2015] Disponible en la Internet:http://newscenter.Berkeley.edu/2015/05/18/Brewing-opioids-Scientists-URGE-regulation/


Accions

Informacions

Deixa el teu comentari

Vostè pot utilitzar aquestes etiquetes : <a href = "" title = ""> <abbr title = ""> <títol de l'acrònim = ""> <b> <blockquote citar = ""> <Cite> <codi> <del datetime = ""> <em> <jo> <citar q = ""> <vaga> <Fort>