ใกล้
วิทยาศาสตร์

ยีสต์ที่ผ่านการดัดแปลงทางพันธุกรรมจะสร้าง cannabinoids

กระบวนการผลิตเบียร์ยีสต์

ผลิตส่วนประกอบของกัญชาโดยไม่ต้องปลูกกัญชาหรือไม่?

นักวิจัยจากมหาวิทยาลัยแคลิฟอร์เนียประสบความสำเร็จในการผลิตส่วนประกอบของ cannabinoid จากยีสต์ในห้องปฏิบัติการ การผลิตกัญชาโดยไม่ต้องปลูกกัญชาอาจเป็นที่สนใจของ บริษัท ยาที่กระตือรือร้นที่จะเพิ่มส่วนผสมเหล่านี้ลงในผลิตภัณฑ์ของตนในอนาคต

โดยการแฮ็คชีววิทยาของยีสต์นักวิทยาศาสตร์ได้ค้นพบวิธีที่จะทำให้ส่วนผสมที่เป็นประโยชน์ของพืชกัญชา จุลินทรีย์ที่มีการจัดการผลิต THC, CBD และลูกพี่ลูกน้องกัญชาที่หายากและไม่ค่อยเข้าใจ

University of California, Saccharomyces cerevisiae, Jay Keasling ยีสต์ดัดแปลงพันธุกรรม
Saccharomyces cerevisiae

ถ้าคุณต้องเลือกจุลินทรีย์ตัวโปรด Saccharomyces cerevisiaeน่าจะเป็นผู้สมัครที่ดีหรือที่รู้จักกันดีในชื่อผู้ต้มเบียร์ของยีสต์ซึ่งเปลี่ยนน้ำองุ่นให้เป็นไวน์, น้ำซุปข้นจากซีเรียลเป็นเบียร์และแป้งเป็นขนมปัง ในทศวรรษที่ผ่านมานักวิทยาศาสตร์ มีการจัดการจีโนมของยีสต์ เพื่อผลิตฮอร์โมนเช่นอินซูลินและยาเช่น opioids วันนี้ผลิต cannabinoids

นักวิจัยที่นำโดย Jay Keasling ศาสตราจารย์ด้านเคมีและวิศวกรรมชีวภาพจาก University of California ที่ Berkeley ได้ทำการดัดแปลงยีสต์ของผู้ผลิตเบียร์ที่ดัดแปลงพันธุกรรมเพื่อผลิต cannabinoids ที่พบมากที่สุด XNUMX ชนิด ได้แก่ tetrahydrocannabinol (THC) และ cannabidiol (CBD). พวกเขาอ้างว่าวิธีการของพวกเขาสามารถทำได้เช่นกัน
สร้างจุลินทรีย์ที่สามารถผลิต cannabinoids อื่น ๆ ที่เกิดขึ้นตามธรรมชาติรวมทั้งพันธุ์ใหม่ ๆ cannabinoids บางชนิดสามารถใช้ในการรักษาความผิดปกติต่างๆได้ แต่จำเป็นต้องมีการวิจัยเพิ่มเติมเพื่อแยกแยะความแตกต่างจากความเป็นจริงทางการแพทย์

เทคนิคนี้ไม่ใช่เรื่องใหม่: ยีสต์ดัดแปลงพันธุกรรมได้ถูกนำมาใช้ในการทำฮ็อพเพื่อให้รสชาติของเบียร์ไข่ขาวสังเคราะห์และแม้แต่สารเคมีในการแต่งกลิ่นช็อกโกแลต

ประสบการณ์

ในการศึกษาใหม่ที่ตีพิมพ์ในวันพุธที่ ธรรมชาตินักวิทยาศาสตร์ได้ถ่ายโอนลำดับพันธุกรรมที่รู้จักกันดีซึ่งควบคุมเส้นทางการเผาผลาญของพืชกัญชาไปสู่ยีสต์ จุลินทรีย์ที่เกิดขึ้นสามารถเปลี่ยนน้ำตาลที่เรียกว่ากาแลคโตสเป็นตัวกลางทางเคมีและใช้สารเคมีเหล่านี้ในการสังเคราะห์กรดแคนนาบิเจโรลิก (CBGa) ซึ่งเป็น cannabinoid หลักที่สามารถเปลี่ยนเป็นสารประกอบอื่น ๆ ได้ ในที่สุดยีสต์แต่ละสายพันธุ์จะเปลี่ยน CBGa เป็น cannabinoid ที่แตกต่างกัน

“ ยีสต์ที่สร้าง THC แตกต่างจากยีสต์ที่สร้าง CBD แต่แตกต่างกันในยีนเดียวเท่านั้นและเป็นยีนสุดท้ายที่เปลี่ยน CBGa เป็น CBD หรือ THC” Keasling กล่าว “ ความสวยงามของเทคโนโลยีนี้คือสามารถแลกเปลี่ยนเป็นแคนนาบินอยด์หายาก "

University of California, Saccharomyces cerevisiae, Jay Keasling ยีสต์ดัดแปลงพันธุกรรม

นักวิจัยใช้เทคนิคที่เรียกว่า "ชีววิทยาสังเคราะห์" เพื่อระบุเอนไซม์ที่เรียกว่า CsPT4 ด้วยเอนไซม์นี้และจากการวิเคราะห์ดีเอ็นเอของพืชกัญชาพวกเขาจะผลิตส่วนประกอบของกัญชา

อ่าน :  Nerolidol, terpene ของกัญชาที่มีคุณสมบัติที่น่าอัศจรรย์

ในกรณีนี้ทีมงานให้ยีสต์ของพวกเขาเป็นยีนที่ได้จากกัญชาซึ่งมีคำแนะนำในการผลิตกรดโอลีฟโทลิกซึ่งเป็นสารตั้งต้นสำหรับ THC หรือ CBD พวกเขายังให้ยีนกัญชาที่จะสร้างเอนไซม์ที่สามารถเปลี่ยนกรดโอโลลิกให้เป็น THC และ CBD ดังนั้นนอกเหนือจากอาหารกาแลคโตสปกติแล้วยีสต์ยังมีทุกอย่างที่จำเป็นเพื่อตอบสนองความต้องการของทีม

ทีมงานร่วมกันเขียนว่า“ ผลลัพธ์เหล่านี้เป็นรากฐานสำหรับการผลิต cannabinoids จากธรรมชาติและสังเคราะห์ในปริมาณมากซึ่งสามารถปรับปรุงการวิจัยทางเภสัชวิทยาเกี่ยวกับสารประกอบเหล่านี้ได้

กัญชามีมากกว่า 100 กัญชา แตกต่างกัน แต่ส่วนใหญ่มีความเข้มข้นต่ำกว่า CBD และ THC มาก บางคนยังไม่ทราบ. เนื่องจากพืชผลิตสารที่หายากได้ในปริมาณน้อยมากจึงมีราคาแพงกว่าในการผลิต แม้ว่านักวิจัยจะประสบความสำเร็จในการสกัดสารเหล่านี้ แต่สารประกอบเหล่านี้ก็มักจะปนเปื้อนไปด้วยร่องรอยของลูกพี่ลูกน้องทั่วไป ยีสต์สามารถผลิตแคนนาบินอยด์ในเวอร์ชันที่บริสุทธิ์กว่าซึ่งจะทำให้ราคาของพันธุ์หายากอยู่ในระดับเดียวกับพันธุ์ที่ได้รับความนิยมมากขึ้น “ มันเป็นแพลตฟอร์มในการผลิตกัญชาทั้งหมดที่คิดว่ามีอยู่ในกัญชาในปัจจุบันเช่นเดียวกับสิ่งที่ผิดธรรมชาติและไม่สามารถพบได้ในสิ่งมีชีวิตใด ๆ ” Keasling กล่าว อะไรทำให้บางส่วนเหล่านี้“ ผิดธรรมชาติ” โดยปกติพืชกัญชาจะรวมสารเคมีที่เรียกว่ากรดเฮกซาโนอิก (ซึ่งมนุษย์ใช้เป็นวัตถุเจือปนอาหารราคาถูก) ลงในแคนนาบินอยด์ เมื่อทีมของ Keasling เพิ่มสารเคมีที่แตกต่างกันลงในอาหารหวานของยีสต์จุลินทรีย์ที่ได้รับการดัดแปลงพันธุกรรมได้รวมเอาสารเหล่านี้แทนกรดเฮกซาโนอิกทำให้เกิดสารประกอบใหม่ที่ไม่เคยมีมาก่อน

ทำการทดสอบ CANNABINOIDS

การเปิดเผยแอปพลิเคชันทางการแพทย์ที่มีศักยภาพจะต้องมีการวิจัยเพิ่มเติมและนักวิทยาศาสตร์กำลังยุ่งอยู่กับการศึกษาผลกระทบของ cannabinoids ที่มีชื่อเสียงที่สุด

อ่าน :  พืชกัญชาที่มี CBD สูงส่วนใหญ่มาจากกัญชาถึง 90%

เพื่อค้นหาการใช้งานที่แท้จริงของสารประกอบนักวิจัยจำเป็นต้องทดสอบว่า cannabinoids มีผลต่อมนุษย์อย่างไร นี่เป็นปัญหาที่การสังเคราะห์ด้วยวิธีใหม่นี้ไม่อาจแก้ไขได้ “ ไม่สำคัญว่า CBD หรือ cannabinoids จะมาจากพืชหรือไม่หรือทำจากวัสดุสังเคราะห์หรือมาจากยีสต์ แม้ว่าผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้ายจะยังคงเป็นสารต้องห้าม แต่ก็ไม่ได้เพิ่มความสามารถในการเข้าถึงได้” Yasmin Hurd ผู้อำนวยการสถาบันการเสพติดแห่ง Icahn School of Medicine ใน Mount Sinai ในนิวยอร์กซิตี้กล่าวซึ่งไม่ได้เข้าร่วมในการศึกษาใหม่นี้ .

นาย Keasling ยอมรับว่าแม้จะมีการผ่อนปรนกฎหมายของรัฐ แต่ข้อ จำกัด ของรัฐบาลกลางในการทดสอบกัญชาทำให้การวิจัยเป็นเรื่องยาก "และไม่มีทางแก้ไขปัญหานี้ได้จนกว่ากฎหมายจะถูกล้างแก้ไข" เขากล่าว “ แต่วิธีนี้สามารถให้ cannabinoids ที่หายากมากซึ่งคุณไม่สามารถสกัดออกจากกัญชาได้เนื่องจากผลิตในปริมาณเล็กน้อยเช่นนี้ และใครจะรู้หนึ่งในนั้นอาจดีกว่า CBD หรือ THC "

อุตสาหกรรมที่กำลังเติบโต

ไม่ว่าจะมีส่วนร่วมในการวิจัยหรือไม่ก็ตามยีสต์ cannabinoids ก็มั่นใจว่าจะมีผลกระทบทางการค้า Keasling เชื่อว่าวิธีการของเขาสามารถผลิตกัญชาได้ในราคาที่เท่ากับหรือน้อยกว่าต้นทุนการผลิตกัญชาทางการเกษตร เขาก่อตั้ง บริษัท Demetrix เพื่ออนุญาตให้ใช้เทคโนโลยีใหม่จาก Berkeley และขยายการผลิต cannabinoids ในเชิงพาณิชย์ และเขามีการแข่งขันมากมาย เมื่อปีที่แล้ว Librede และ Gingko Bioworks สตาร์ทอัพด้านเทคโนโลยีชีวภาพได้ประกาศสิทธิบัตรการผลิต CBD จากยีสต์ตามลำดับและการเป็นหุ้นส่วนมูลค่าหลายล้านดอลลาร์กับ Cronos Group บริษัท กัญชา Jeff Ubersax ซีอีโอของ Demetrix คาดการณ์ว่า บริษัท อื่น ๆ อีกประมาณ 15 ถึง 20 แห่งกำลังแข่งขันกันเปลี่ยนเซลล์ยีสต์ให้เป็นโรงงาน cannabinoid ขนาดเล็ก

วัตถุประสงค์ของ การศึกษาครั้งนี้ คือวิธีการผลิต cannabinoids“ โดยไม่ต้องปลูกกัญชา”; กล่าวอีกนัยหนึ่งคือเพื่อเก็บเกี่ยวผลประโยชน์โดยไม่ต้องการพืช มีข้อดีอย่างมากในการทำเช่นนี้: cannabinoids ที่ใช้เป็นยาตามใบสั่งแพทย์เช่น Epidiolex ได้มาโดยตรงจากพืชซึ่งไม่มีอยู่จริงในความเข้มข้นที่สูงมาก หากสามารถผลิตสารประกอบชนิดเดียวกันเทียมได้ก็จะง่ายกว่ามากในการปรับขนาดเพื่อผลิตยาตามใบสั่งแพทย์


Tags: ดีเอ็นเอBiereเทคโนโลยีชีวภาพทางพันธุกรรมค้นหา
วีดมาสเตอร์

ผู้เขียน วีดมาสเตอร์

ผู้ประกาศข่าวสื่อวัชพืชและผู้จัดการการสื่อสารที่เชี่ยวชาญด้านกัญชาที่ถูกกฎหมาย คุณรู้ไหมว่าพวกเขาพูดอะไร? ความรู้คือพลัง. ทำความเข้าใจกับวิทยาศาสตร์ที่อยู่เบื้องหลังยากัญชาในขณะที่ติดตามข่าวสารล่าสุดเกี่ยวกับการวิจัยการรักษาและผลิตภัณฑ์ที่เกี่ยวข้องกับสุขภาพ ติดตามข่าวสารล่าสุดและแนวคิดเกี่ยวกับการถูกต้องตามกฎหมายกฎหมายการเคลื่อนไหวทางการเมือง ค้นพบกลเม็ดเคล็ดลับและคำแนะนำวิธีการจากผู้ปลูกที่มีประสบการณ์มากที่สุดในโลกตลอดจนการวิจัยและการค้นพบล่าสุดจากชุมชนวิทยาศาสตร์เกี่ยวกับคุณสมบัติทางการแพทย์ของกัญชา