Nieuws

Gemodificeerde gist als cannabisfabriek

michelle |

Met een nieuwe productiemethode kun je cannabinoïden maken uit bakkersgist, wat de hennepplant overbodig maakt in de productie van medicinale cannabis. Dat schrijven onderzoekers uit Californië in Nature.

Met behulp van genetische modificatie knutselden Jay Keasling en collega-onderzoekers net zo lang aan bakkersgist, Saccharomyces cerevisiae, tot ze een giststam hadden die cannabinoïden produceert. Bakkersgist wordt vaker gebruikt voor de productie van allerlei stoffen, maar niet eerder slaagden onderzoekers erin om het gist zo te bewerken dat deze alle stappen van de cannabinoïdeproductie in een hennepplant nabootst.

Je hebt op deze manier dus helemaal geen hennepplanten meer nodig. Dat is handig, want plantengeneesmiddelen bevatten een mengelmoes aan (al dan niet schadelijke) stoffen en dat brengt allerlei variabelen met zich mee. Het maakt de productie uitdagender dan de meeste synthetische geneesmiddelen, die meestal bestaan uit één molecuulsoort als werkzame stof, aangevuld met handig uitgekozen hulpstoffen. 

Een cannabisplant maakt meer dan zestig cannabinoïden, dat zijn stoffen die aan de cannabinoïdereceptoren in het lichaam binden. Tetrahydrocannabinol (THC) en cannabidiol (CBD) zijn de bekendste. THC is psychoactief, CBD niet. Beiden worden medicinaal toegepast voor pijnbestrijding en bijvoorbeeld ter verlichting van bijwerkingen bij chemotherapie. Daarnaast is CBD momenteel razend populair als over-the-counter-geneesmiddel. Een goede wetenschappelijke basis ontbreekt nog, maar volgens gebruikers verlicht het onder andere stress, angstklachten en slaapproblemen.

Om cannabisfabriekjes te maken, bouwden de onderzoekers expressiecassettes in het gist-DNA met daarin de informatie om de benodigde enzymen te produceren. De gist zet eerst galactose om in olivetolic acid en dat wordt weer omgezet in cannabigerolic acid (CBGA), de voorloper van diverse cannabinoïden. Vervolgens moet je hieruit tetrahydrocannabinolic acid (THCA) en cannabidiolic acid (CBDA) maken, de voorlopers van THC en CBD. Dit proces is tamelijk ingewikkeld: sommige enzymen werken bijvoorbeeld niet in vivo, of de opbrengst is heel laag. Waar de onderzoekers begonnen met giststam 1, waren ze na al deze experimenten toe aan giststam 53 die THCA maakt.

Toch waren de onderzoekers nog niet klaar. Ze keken namelijk of hun gemodificeerde giststammen ook niet-natuurlijke cannabinoïde-analogen konden produceren. Deze hebben mogelijk nog betere medicinale eigenschappen dan THC en CBG. Het team “voerde” een van hun eerder geknutselde giststammen negentien vetzuren in allerlei vormen en maten. LC-MS-analyse liet bij vijf van deze vetzuren productie zien van olivetolic acid en CBGA- en THCA-analogen. De resultaten illustreren een nieuwe route richting de productie van cannabinoïde-analogen met op maat gemaakte C3-zijketens. Deze zijketen is extra interessant, omdat dit deel van het molecuul de cannabinoïde-receptoren in het lichaam beïnvloedt, bijvoorbeeld door de affiniteit of de selectiviteit te veranderen. Het is nu taak om de experimenten door middel van verdere chemische derivatisering voort te zetten richting de daadwerkelijke productie van werkzame cannabinoïde-analogen.

Deel deze pagina
KVCV

Lid worden van de KVCV? Ontdek de voordelen!

KVCV Facebook

De KVCV is ook op Facebook te vinden:

KVCV op Facebook

Naar boven