Lahvička na 5 gramů heroinu od firmy Bayer.
(Kredit: Bayer, Wikipedia)

Nové léky
Pochopitelně že hlavním cílem výzkum na University of California v Berkeley (UCLA) nebylo místo piva kvasit heroin. Jejich cílem byla výroba morfinu bez potřeby opia. Vzhledem k tomu, že kvasnice jsou poměrně geneticky tvárný organismus a ve vědeckém světe jsou genetické modifikace kvasnic už v podstatě rutinní záležitostí, není divu, že se tým vědců pod vedením Johna Duebera vydal tímto směrem. Jejich cílem bylo najít způsob, jak z obyčejné glukózy vyrobit ekvivalent z rodiny rostlinných opiových alkaloidů, jako je třeba opium nebo morfin.

Tým navazoval na práci Jay Keaslinga, který v roce 2006 pomocí geneticky upravených kvasnic úspěšně syntetizoval kyseliny artemisinicovou, která je prekurzorem k výrobě artemisininu, vysoce účinné látky pro léčbu malárie. Tento postup je dnes již zvládnut na komerční bázi a zpřístupnil tak dříve velmi drahou léčbu širokému okruhu pacientů.

Výroba kodeinu nebo morfinu je ale mnohem složitější proces. Vědci vnášeli do genomu kvasinek různé části genetické informace z různých rostlin. V roce 2008 se jim povedlo najít bakterii, která rostla na odpadu ze zpracování máku a jejíž genom vnesený do kvasinek umožnil výrobu hydromorfinu, látky, která tlumí bolest podstatně účinněji než obyčejný morfin. Opět se jednalo o zjednodušení a podstatné zlevnění výroby této látky proti předcházejícím postupům.

Pracné získávání opioidů nařezáváním makovic nejspíš brzo nahradí kvasinky. Kredit: Shutterstock

Rostliny jako je mák, vyrábějí tyto alkaloidy pomocí složitého procesu, který má 16 kroků. Nacpat tento proces do tak jednoduchého organismu, jakým je kvasinka, to byla opravdu výzva, přiznává Dueber. Podle něj bylo klíčovým prvkem identifikovat enzym, hydrolázu tyrosinu, který tyrosin převádí na L-DOPA. Vědci pozměnili genetický kód kvasinek tak, aby přítomnost L-DOPA signalizovaly bioluminiscencí. V současnosti již vědci dokáží zrekonstruovat enzymatickou posloupnost z L-tyrosinu k (S)-reticulinu. Práce tedy není hotová, ještě neumíme levně a snadno vyrábět opiové alkaloidy, ale cesta k tomu je otevřená dokořán. Dokonce budeme v brzké budoucnosti zřejmě schopni pomocí biosyntézy vyrábět nové, doposud neznámé látky, které mohou mít výraznější bolest tlumící účinek a menší riziko vzniku závislosti, jako je tomu třeba u morfinu.

Zvětšit obrázek

Modifikované kvasinky zvládají produkovat řadu opioidů. Kredit: NPG

Převrat na drogové scéně
Ano, tento objev může znamenat převrat na drogové scéně. S vhodně upravenými kvasnicemi by si mohl v podstatě každý, kdo má základní znalosti a potřebné vybavení, ve své kuchyni místo piva kvasit heroin.  Kromě exploze uživatelů těchto drog by to zřejmě znamenalo i přesun velké části organizovaných zločinců na úřad práce (a poté do státní správy, kvalifikaci na to mají dokonalou), úpadek zemí jako je Kolumbie nebo Afganistán, Barma. Prostě převrat. Je tedy dobře, že již teď vědci navrhují opatření, která by zamezila podobnému scénáři. Ovšem osobně se obávám, že už je pozdě.  Jak už bylo řečeno, genetické manipulace kvasinek jsou poměrně rutinní záležitostí, kterou dnes zvládne velmi široký okruh lidí a vědci tu těžší část cesty už prošlapali. Do dvou tří let chtějí mít kmeny kvasinek produkující přímo z cukru opiáty, jaká je asi šance, že se to nedostane do nepovolaných rukou? Sice navrhují, umístit do genetického kódu kvasinek markery, podle nichž by podobně, jako podle sériového čísla, šlo vystopovat původ kvasinek, nejspíš i ze vzorku vyrobených drog. Podle mne se ale najde někde v Pákistánu nebo jinde laboratoř, která celý výzkum dotáhne do konce a doma kvašený heroin se stane běžnou záležitostí. Místo složitého pašování drog si budou feťáci vyměňovat kvásky, jako to dělají dnes ti, co si pečou domácí chléb.
Vítejte v novém, drogově závislejším světě.


Literatura
http://www.rsc.org/chemistryworld/2014/08/yeast-turned-morphine-opioid-biotechnology-factories
http://www.scientificamerican.com/article/opiate-making-yeast-could-lead-to-home-brewed-heroin/
http://www.nature.com/nchembio/journal/vaop/ncurrent/full/nchembio.1816.html
D-K Ro et al Nature, 2006, 440, 940 (DOI: 10.1038/nature04640)
K M Hawkins and C D Smolke, Nat. Chem. Bio., 2008, 4, 564 (DOI: 10.1038/nchembio.105)
K Thodey, S Galanie and C D Smolke, Nat. Chem. Bio., 2014, DOI: 10.1038/nchembio.1613

Pokud se Vám článek líbil, můžete autora odměnit v mikrostransakčního systému Flattr