Кристина Смольке, блестящий ученый из Стэнфорда, разработала дрожжи, которые могут производить опиаты без мака.
Когда пациент серьезно нуждается в обезболивании, врачи обращаются к сильнодействующим опиатам, болеутоляющим средствам, включающим морфин, оксикодон, петидин и трамадол. После операции или серьезной травмы они помогают пациенту восстановиться, а в последние часы жизни многим морфин, в частности, приносит милосердное облегчение от неизлечимой боли. Хотя эти сильнодействующие наркотики печально известны тем, что ими часто злоупотребляют, их важность в медицинских условиях неоспорима. Все они происходят из одного источника: опиума в растениях мака. До настоящего времени.
Маки (ДЖОН БЕННИСТОН)
Осознание ценности мака уходит своими корнями в далекое прошлое. Самое раннее упоминание относится к 3400 г. до н.э. когда растения назывались Хул Гил, или «растение радости» в Нижней Месопотамии (юго-западная Азия). Сегодня его выращивают в основном в сухом теплом климате на узком участке гор в Центральной Азии, а в последнее время - в Колумбии и Мексике. Поскольку мировые поставки опиума зависят от ненадежного размера урожая мака, и поскольку большая его часть направляется на еще более прибыльное производство героина, это дорогое, трудно поддающееся контролю вещество, которое поддерживает высокую стоимость болеутоляющих средств. и затрудняет доступ к обезболивающим средствам для 5,5 миллиардов человек, по данным Всемирной организации здравоохранения.
Входит замечательный молодой профессор из Стэнфорда по имени Кристина Смольке, новая звезда в области синтетической биологии.
Смолке разработал метод синтеза опиатов из дрожжей, гораздо более доступного источника, чем опиаты. Ее метод может радикально снизить стоимость производства опиатов в десять раз, а также может открыть путь для производства других лекарств, которые в настоящее время получают из растений.
Синтетическая биология рассматривает клетки как производственные модули, крошечные фабрики, которые можно переоборудовать для производства конкретных ценных соединений. Смольке - пионер в этой области, способный создавать сложные химические взаимодействия или «пути».
Смолке всегда нравилось что-то создавать, и в конце концов он увлекся синтетической биологией как областью, в которой были широко открыты возможности для создания совершенно новых вещей. Недавно она поговорила с Мелиссой Пандикой из OZY, сказав ей: «Идея строительства с биологией действительно затронула меня». В течение шести лет, начиная с 28-летнего возраста, Смолке руководила собственной лабораторией в Калифорнийском технологическом институте. Производство опиатов не было ее непосредственной целью.
Основных инструментов - точнее, процессов, - которые сделали возможным ее прорыв, не существовало, когда она начинала. Начнем с того, что ее разочарование случайным характером экспериментов привело к тому, что в 2012 году она разработала модульную и расширяемую платформу на основе РНК, которая могла бы сделать контроль над генами в производстве путей более последовательным и предсказуемым.
РНК-платформа (IGEM)
После этого, в поисках достойного испытания, Смолке решила посмотреть, сможет ли она разработать сложный 20-генный опиоидный путь. Однако, поскольку наука еще не определила его детали, Смолке и ее команда решили попробовать создать свой собственный, используя мешанину ферментных источников, включая сами дрожжи, лекарственные растения, бактерии и млекопитающих. Они закончили со своими чудодейственными штаммами дрожжей, которые могут производить небольшие количества ферментов гидрокодона и тебаина (для оксикодона) из глюкозы.
Смолке надеется добиться промышленного производства опиатов без мака в течение нескольких лет и сейчас обращает внимание на другие синтетические лекарства, а также на несколько собственных изобретений, упоминая не вызывающая привыкания форма опиума, как один из наркотиков мечты, который она хотела бы увидеть.
Поклонники сериала «Во все тяжкие» - и те, кто не забывает о проблемах с незаконным оборотом наркотиков в целом - могут подумать: «О, отлично. Теперь каждый может производить контролируемые вещества в домашних условиях». Не беспокоиться. Процесс Смолке требует строго контролируемой среды, которую нелегко воспроизвести. Так что оставьте эту старую пивоварню в подвале.
Учитывая милосердное облегчение, которое опиаты оказывают тем, кто испытывает сильную боль, немедленное достижение Смольке является обнадеживающим моментом для тех 5,5 миллиардов человек, которые не имеют доступа к такому облегчению. И еще более захватывающим является метод, который может указать путь к синтезу бесчисленного множества других изменяющих жизнь лекарств.