Vedci vytvárejí opiáty pouzívající drozdí

Kvasinky jsou typ mikroorganismu bezne pouzívaných k výrobe chleba, vína a piva. Nyní výzkumný tým z Stanfordské univerzity, CA, ji odklonil od jídla a nápoju a aplikoval ji na lékarský svet, pouzíval kvasinky k príprave opiátu.
Kvasinky (na obrázku) jsou mikroorganismy, které se bezne pouzívají k výrobe chleba, piva a vína.
Obrázek kreditu: Stephanie Galanie

Seniorská studie Christina Smolkeová, docent bioinzenýrství v Stanfordu a kolegové zverejnují své poznatky v casopise Veda.

Opioidy jsou nejobvyklejsími léky proti bolesti v USA. Pracují tím, ze se pripojují k opioidním receptorum v centrálním nervovém systému a v gastrointestinálním traktu, coz snizuje intenzitu signálu bolesti vyslaných do mozku.

Druhy opioidu zahrnují hydrokodon, kodein, metadon, heroin a morfin a pocházejí z makového opíku.

Podle Smolka a kolegu to muze trvat asi 1 rok, nez se vyrobí dávka opioidních léku. Makovice musí být získány z farem v zemích, které mají licenci k jejich pestování - napríklad v Austrálii a cástech Evropy - a musí být zpracovány pred odesláním do farmaceutických továren v USA. Aktivní molekuly léciva jsou potom extrahovány z rostlin a vyrobeny do opioidních léku.

Mohl by se vsak vyhnout tomuto casove nárocnému procesu, kdyby byli vedci schopni vyrábet opiáty pomocí kvasinek?

Genetická modifikace kvasinek zahrnovala 23 enzymu z rostlin, bakterií a krys

V soucasné dobe jsou rostlinné deriváty vyrábeny za pouzití chemických procesu, které extrahují a koncentrují aktivní slouceniny. Stanfordský tým vsak vyvinul nový prístup k príprave opiátu.

Výzkumníci jiz geneticky modifikovali drozdí k produkci artemisininu - léku pocházejícího puvodne ze sladkého pelynkového stromu, který se pouzívá k lécbe malárie - pomocí biosyntézy. To zahrnovalo pridání inzenýrských sekcí DNA ze sesti enzymu do kvasinkových bunek za úcelem jejich preprogramování. Proces se ukázal jako úspesný a priblizne tretina svetového artemisininu byla vytvorena tímto prístupem.

Nicméne, Smolke a kolegové ríkají, ze proces biosyntézy, který pouzívali k tvorbe opiátu pomocí kvasinek, byl mnohem nárocnejsí; bylo zapotrebí 23 enzymu z rostlin, bakterií a krys, aby geneticky modifikovali kvasinky za úcelem vytvorení hydrokodonu.

"Jedná se o nejkomplikovanejsí chemickou syntézu, jakou kdy byly vyrobeny kvasinky," ríká Smolke.

Opiové máky a nekteré dalsí rostliny produkují molekulu nazývanou (S) -retikulin, která je prirozene reformována do varianty nazývané (R) -retikulín. Tato varianta iniciuje tvorbu molekul uvolnujících bolest.

Vedci pridali enzym, který premenuje retikulin na kvasnice, ale zjistil, ze nedokázal produkovat dostatek hydrokodonu. Jako takový geneticky modifikují kazdý následující enzym v procesu rekonfigurace, aby se zvýsila produkce hydrokodonu.

Pridání 23 modifikovaných enzymu do kvasinkových bunek umoznilo konverzi cukru - hlavního zdroje paliva - na hydrokodon behem 3-5 dnu. "Enzymy vytvárejí a rozbíjejí molekuly, jsou to akcní hrdinové biologie," ríká spoluautorka studie Stephanie Galanieová.

Pomocí tohoto procesu byl tým také schopen vytvorit thebaine, prekurzor jiných sloucenin opioidu. Zatímco thebaine vyvinutý tímto zpusobem by jeste musel být zpracován ve farmaceutických továrnách, vedci tvrdí, ze urychlí výrobu tím, ze eliminuje potrebu rustu máku.

Mohl by tento nový proces prispívat k zneuzívání opiátu?

Zatímco opiáty jsou úcinnými léky proti bolesti, hrají také klícovou roli v uzívání léku na predpis. V roce 2012 se odhaduje, ze priblizne 2,1 milionu lidí v USA melo poruchy uzívání drog související s opiáty a míra náhodných úmrtí z léku proti bolesti na predpis se od roku 1999 více nez ctyrnásobne zvýsila.

Smolke a kolegové priznávají, ze jejich nový prístup k vývoji opiátu muze vyvolat obavy o tom, jak by to mohlo mít vliv na zneuzívání drogy. Ríkají, ze pokud by mel být tento proces rozsíren a uveden do provozu, musel by být pod prísnou regulací.

"Chceme, aby existoval otevrený deliberativní proces, který by spojil výzkumníky a tvurce politik," ríká Smolke. "Potrebujeme moznosti, abychom zajistili, ze biologická výroba lécivých látek bude rozvíjena co nejodpovednejsím zpusobem."

Zatímco opiáty jsou ve Spojených státech vysoce zneuzívány, Stanfordský tým konstatuje, ze po celém svete stále zije kolem 5,5 miliardy lidí, kterí mají omezený nebo zádný prístup k lékum proti bolesti.

Ríká se, ze genetická modifikace kvasinek do opioidu by mohla snízit náklady na drogy a rozsírit jejich dosah na místa, kde je prístup k lécbe bolesti malý. Mimoto se ríká, ze jejich prístup by mohl být pouzit k vývoji léku k lécbe jiných stavu, jako je artritida, infekcní nemoci a rakovina.

Smolke dodává:

"Molekuly, které jsme vyrobili, a techniky, které jsme vyvinuli, ukazují, ze je mozné vyrábet dulezité léky od zacátku pouze za pouzití kvasinek. Pokud se zodpovedne rozvíjíme, muzeme a spravedlive poskytnout léky vsem, kterí potrebují."

Minulý mesíc, Zdravotní novinky dnes hlásené na studii, která zjistila, ze jedinci s chronickou bolestí v zádech, kterí mají psychiatrické poruchy, mají o 75% vyssí pravdepodobnost, ze se stanou zneuzívány opioidy.

Nízký obsah tuku zpusobuje ztrátu hmotnosti a nizsí BMI

Snizování celkového tuku v pravidelné strave muze vést k malému snízení telesné hmotnosti u dospelých, coz by mohlo být nesmírne významné v celé populaci, navrhuje nová studie zverejnená v British Medical Journal. Nejvíce prijatelný podíl celkového tuku v lidské strave se stále diskutuje.

(Health)

Nepotrebné cervikální lécby byly snízeny, kdyz test HPV byl proveden dvakrát

Podle nového výzkumu zverejneného v britském casopise Journal of Cancer by provedení testu lidského papilomaviru (HPV) dvakrát s krátkým intervalem mezi testy snízilo pocet zen, které mají zbytecnou lécbu. Svédská studie také uvádí, ze zeny, které neodpovídají na výzvu k screeningu, by mohly doma uzít HPV test, a tak zvýsit pocet zen vysetrovaných na rakovinu delozního cípku.

(Health)