Prisma

Vom Zucker zum Cannabinoid

Gentechnisch modifizierte Hefe macht es möglich

us | Cannabis zu medizinischen Zwecken befindet sich seit einigen Jahren im Aufwind. Nun ist es Forschern gelungen, Hefe genetisch so zu manipulieren, dass sie die wichtigsten Wirkstoffe der Hanfpflanze sowie einige neue Cannabinoide aus Zucker synthetisiert.
Foto: Jiri Hera – stock.adobe.com
Gewöhnliche Hefe kann das nicht: Um Cannabinoide zu produzieren, müssen Gene der Cannabispflanze in Saccharomyces cerevisiae eingebracht werden.

Cannabis und seine Hauptwirkstoffe Δ9-Tetrahydrocannabinol (THC) und Cannabidiol (CBD) können etwa zur Linderung von Spastiken bei multipler Sklerose, als Antiemetikum bei einer Zytostatikatherapie oder gegen neuropathische Schmerzen verschrieben werden. Dass zukünftig womöglich ganz andere Methoden als die Zucht der Hanfpflanze Cannabis sativa zur Gewinnung von Cannabinoiden genutzt werden könnten, zeigen Wissenschaftler der University of California in einer Publikation in der Fachzeitschrift Nature. Sie modifizierten den Stoffwechsel der Hefe Saccharomyces cerevisiae, indem sie Gene der Cannabispflanze einführten. Dadurch begann die Hefe nicht nur THC und CBD zu produzieren, sondern auch die weniger gut erforschten Cannabinoide Tetrahydrocannabivarin (THCV) und Cannabigerol (CBG). Als Ausgangssubstanz wurde dabei lediglich der Zucker Galactose benötigt. Auf die gleiche Weise lassen sich auch neue Cannabinoid-Rezeptoragonisten herstellen. Damit wäre ein Verfahren gefunden, die Wirkstoffe günstiger und effizienter zu gewinnen als aus der Pflanzenzucht. Ganz neu ist die Idee allerdings nicht. Auch andere Pharmaka, wie beispielsweise Insulin oder Morphin, können heute durch genetisch mani­pulierte Hefen synthetisiert werden. |

Quelle

Luo X et al. Complete biosynthesis of cannabinoids and their unnatural analogues in yeast. Nature 2019;567(7746):123-126

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