Ученые создают опиоиды с помощью дрожжей

опиоиды

Дрожжи являются типом микроорганизма, обычно раньше зарабатывал на жизнь, вино и пиво. Теперь, исследовательская группа из Стэнфордского университета, Калифорния, регулировала его далеко от еды и питья и применила его к медицинскому миру, с помощью дрожжей, чтобы сделать опиоиды.(Изображенные) дрожжи являются микроорганизмом, обычно раньше зарабатывал на жизнь, пиво и вино.

Кредит изображения: Стефани ГаланиГлавный автор исследования Кристина Смолк, адъюнкт-профессор биоинженерии в Стэнфорде и коллег издает их результаты исследования в журнале Science.Опиоиды являются наиболее широко используемыми болеутоляющими в США.

Они работают путем приложения к рецепторам опиоида в центральной нервной системе и желудочно-кишечном тракте, сокращения интенсивности сигналов боли, посланных в мозг.Типы опиоидов включают hydrocodone, кодеин, метадон, героин и морфий, и они поставлены от мака снотворного.Согласно Smolke и коллегам, это может сопроводить 1 год, чтобы произвести партию препаратов опиоида. Маки должны быть собраны от ферм в странах, которым разрешают вырастить их — такие как Австралия и части Европы — и обрабатывают, прежде чем быть отправленным фармацевтическим фабрикам в США.

Активные молекулы лекарственного средства тогда извлечены из завода и превращены в лекарства опиоида.Но этого длительного процесса можно было избежать, если бы ученые смогли сделать опиоиды с помощью дрожжей?

Генетическая модификация дрожжей включила 23 фермента от заводов, бактерий и крысВ настоящее время полученные заводом препараты создаются с помощью химических процессов, извлекающих и концентрирующих активные составы.

Но Стэнфордская команда развила новый подход, чтобы сделать опиоиды.У исследователей уже есть генетически модифицированные дрожжи, чтобы произвести артемизинин — лекарственное средство, первоначально поставленное от сладкой полыни, использующейся, чтобы лечить малярию — использование биосинтеза.

Это включенное добавление спроектировало секции ДНК от шести ферментов в дрожжевые клетки, чтобы повторно программировать их. Процесс доказал, что успех, с приблизительно одной третью артемизинина в мире теперь создал использование этого подхода.Используя 23 фермента от заводов, бактерий и крыс, исследователи смогли генетически изменить дрожжи, чтобы произвести опиоид, названный hydrocodone.Кредит изображения: Стефани Галани и Кристина Смолк

Однако Smolke и коллеги говорят процесс биосинтеза, они раньше создавали опиоиды с помощью дрожжей, было намного более вызывающим; потребовалось 23 фермента от заводов, бактерий и крыс, чтобы генетически изменить дрожжи, чтобы создать hydrocodone.«Это — самый осложненный химический синтез, когда-либо спроектированный в дрожжах», говорит Смолк.Маки снотворные и некоторые другие заводы производят молекулу, названную (S)-reticuline, который естественно преобразовывается в вариант, названный (R)-reticuline.

Этот вариант инициирует производство обезболивающих молекул.Исследователи добавили фермент, повторно формирующий reticuline к дрожжам, но нашедший, что это не произвело достаточно hydrocodone.

Также, они генетически модифицированный каждый последующий фермент в переформировании обрабатывает, чтобы увеличить hydrocodone производство.Добавление 23 модифицированных ферментов к дрожжевым клеткам позволило преобразование сахара — главного топливного источника — к hydrocodone в течение 3-5 дней. «Ферменты делают и ломают молекулы.

Они — герои действия биологии», говорит соавтор исследования Стефани Галани.Используя этот процесс, команда также смогла создать тебаин, предшественник к другим составам опиоида.

В то время как тебаин, развитый таким образом, должен был бы все еще быть обработан на фармацевтических фабриках, исследователи говорят, что он ускорил бы производство путем избавления от необходимости рост мака.Этот новый процесс мог способствовать злоупотреблению опиоида?

В то время как опиоиды являются эффективными обезболивающими средствами, они также играют ключевую роль в злоупотреблении отпускаемого по рецепту лекарства. В 2012 считается, что приблизительно 2,1 миллионам человек в США связали нарушения использования вещества с опиоидами, и уровень смертей от несчастного случая от болеутоляющих предписания больше, чем учетверял в стране с 1999.

Smolke и коллеги признают, что их новый подход к развитию опиоида может поставить вопросы о том, как это могло повлиять на злоупотребление лекарственным средством. Они говорят, что, если бы процесс должен был быть увеличен и помещен в использование, он должен был бы являться объектом трудного регулирования.«Мы хотим там быть открытым совещательным процессом, чтобы объединить исследователей и влиятельных политиков», говорит Смолк. «Нам нужны варианты помочь гарантировать, что производство на биологической основе лекарственных составов развивается самым ответственным способом».В то время как опиоиды являются препаратами, которыми высоко злоупотребляют, в США, Стэнфордская команда отмечает, что существует все еще приблизительно 5,5 миллиардов человек во всем мире, ограничивших или никакой доступ к обезболивающему.

Они говорят, что генетическая модификация дрожжей в опиоиды могла уменьшить стоимость препаратов и расширить их досягаемость на места, где доступ к обезболивающему является низким. Что больше, они говорят, что их подход мог использоваться, чтобы разработать лекарства, чтобы лечить другие условия, такие как артрит, инфекционные болезни и рак.Смолк добавляет:«Молекулы, которые мы произвели и методы, которые мы развили, показывают, что возможно сделать важные лекарства с нуля с помощью только дрожжи.

Если ответственно развито, мы можем сделать и справедливо предоставить лекарства всем, кому нужно».В прошлом месяце, сообщаемый относительно исследования, нашедшего людей с хронической болью в спине, у которых есть психические расстройства, на 75% более вероятно, участвуют в злоупотреблении опиоида.


Добавить комментарий