Ученые отредактировали геном дрожжей, чтобы производить ключевой ингредиент лекарств от возрастного слабоумия и болезни Паркинсона
Исследователи из Имперского колледжа Лондона и Национального университета Сингапура смогли превратить дружественные грибы в биофабрики по производству химического соединения — алкалоида, который используется в лекарствах от деменции и болезни Паркинсона. Результаты эксперимента опубликованы в журнале Nature Communications.
Сегодня этот алкалоид получают из экстрактов спорыньи — паразитического грибка, который поражает пшеницу и рожь. Ежегодно производится от 10 до 15 тонн соединения. Выращивание спорыньи в таких объемах в медицинских целях вредит экологии. Поэтому исследователи решили опробовать альтернативный способ с использованием дрожжей.
Ученые выделили гены из спорыньи и вставили множество их вариаций в геном пекарских дрожжей, чтобы получить клетку, которая могла бы воспроизводить ключевой компонент лекарств.
«Дрожжи были ключевой частью человеческой цивилизации на протяжении тысячелетий, помогая нам печь хлеб и варить пиво. Но наши отношения с этим знакомым микробом развиваются. Мы смогли использовать грибковые клетки, чтобы они действовали как миниатюрные фабрики по производству исходных соединений для лекарств» — говорит Пол Фримонт, профессор Имперского колледжа Лондона и один из руководителей исследования.
Пекарские дрожжи также были одним из первых клеточных организмов, чей геном был подробно изучен. Это сделало их идеальной моделью для генной инженерии. С помощью того же самого процесса брожения, который использовался для получения пива и хлеба, модифицированные дрожжи потребляли сахар и производили около 2 мг соединения в 1-литровом реакторе.
Хотя, по результатам исследования, объемы полученных веществ очень малы, ученые заверяют: метод «дрожжевых биофабрик» можно использовать в промышленных масштабах. Это позволит нашим старым знакомым грибкам производить тонны лекарственных соединений в год.
Использованы материалы Nature Communications, Phys.org
Материалы по теме:
