Биологи научили дрожжи синтезировать наркотические вещества

Биодатчик
Фото: William DeLoache / UC Berkeley

Американские биологи успешно превратили обычные дрожжи в микробиологическую фабрику по производству морфия (алкалоида опия) и, возможно, многих других лекарств. Ученым удалось заставить дрожжи осуществить первые этапы синтеза опиоидов: вырабатывать S-ретикулин из глюкозы. Биологи предупреждают, что их открытие делает практически возможным синтез наркотиков в домашних условиях, и призывают власти принять соответствующие меры по контролю над новой технологией. Об исследовании сообщается в журнале Nature.

Многие современные лекарства вырабатываются из экстрактов растений, так как сложность их химической структуры делает экономически неэффективным их синтезирование в лабораторных условиях. В частности, бензилизохинолиновые алкалоиды (большая группа соединений растительного происхождения, в которую входят морфий и кодеин) сложно вырабатывать с помощью микробов, так как ученые не могли найти фермент, способный превращать в дрожжах аминокислоту L-тирозин в дигидроксифенилаланин (ДОФА, прекурсор дофамина).

Чтобы решить эту проблему, Джон Дюбер (John Dueber) и его коллеги разработали специальный цветовой биодатчик, с помощью которого они нашли нужный фермент у свеклы. Затем они модифицировали ДНК пивных дрожжей, заставив их вырабатывать фермент и превращать глюкозу в дофамин. Дальнейшие генные манипуляции позволили дрожжам вырабатывать и важнейший промежуточный продукт — S-ретикулин.

«Получение ретикулина имеет ключевое значение. Дальнейшие этапы (синтез кодеина и морфия из ретикулина) уже описаны учеными. Кроме того, ретикулин является молекулярным транспортным узлом в каскаде реакций с бензилизохинолиновыми алкалоидами. От него можно добраться к самым разным лекарствам, не только к опиоидам», — заявил соавтор статьи Винсент Мартин (Vincent Martin).

Ученые отмечают, что их открытие приближает возможность создания наркотиков из дрожжей и сахара в домашних условиях — это может произойти уже через пару лет. Чтобы исключить возможность злоупотреблений, они рекомендуют выделять генетически модифицированные штаммы дрожжей ограниченному числу лабораторий (по лицензии). При этом даже жесткое лицензирование может не спасти ситуацию. «Как только информация о принципах создания опийных штаммов станет общедоступной, любой специалист, разбирающийся в молекулярной биологии на самом базовом уровне, теоретически сможет их создать», — предупреждает Дюбер.