ยีสต์ที่ใช้ในการผลิตยาเสพติดอาจนำไปสู่ "เฮโรอีนที่ใช้ในบ้าน"

2023 ผู้เขียน: Peter Bradberry | [email protected]. แก้ไขล่าสุด: 2023-05-21 22:39

สายพันธุ์ใหม่ที่ผลิตสารประกอบคล้ายยาผ่านการหมักแบบธรรมดาทำให้เกิดความกังวล

ผู้เชี่ยวชาญด้านนโยบายวิทยาศาสตร์ได้เรียกร้องให้มีมาตรการเร่งด่วนเพื่อป้องกันไม่ให้ยีสต์สายพันธุ์ที่สามารถผลิตยาเสพติดตกอยู่ในมือของอาชญากรได้ ความคาดหวังของ 'เฮโรอีนที่ชงเองที่บ้าน' ได้รับการเพิ่มขึ้นหลังจากการวิจัยใหม่อธิบายว่าเอนไซม์สำคัญในเส้นทางจากกลูโคสไปเป็นมอร์ฟีนและยาหลับในอื่น ๆ ได้รับการแสดงออกในยีสต์ได้อย่างไร การค้นพบนี้หมายความว่าวิถีการสังเคราะห์ทางชีวภาพที่สมบูรณ์สำหรับกลุ่มของสารประกอบที่มีโคเดอีนและมอร์ฟีนใกล้จะบรรลุได้ในยีสต์ อย่างไรก็ตามความคิดเห็นเกี่ยวกับอันตรายที่อาจเกิดขึ้นกับสังคมของเทคโนโลยีใหม่นี้ถูกแบ่งออกโดยผู้เชี่ยวชาญคนอื่น ๆ ชี้ว่าไม่น่าจะเป็นปัญหาใหญ่

เป็นเวลาหลายปีที่ทีมวิจัยจำนวนมากได้ใส่ยีนของพืชเข้าไปในจุลินทรีย์เพื่อสร้างทางเดินใหม่ที่สร้างกลุ่มของสารประกอบที่เรียกว่า benzylisoquinoline alkaloids (BIA) ซึ่งเป็นกลุ่มของสารประกอบประมาณ 2,500 ชนิดซึ่งหลายชนิดมีฤทธิ์ทางเภสัชวิทยาเช่นโคเดอีนและมอร์ฟีน. หากสามารถผลิตสารประกอบเหล่านี้ได้อย่างคุ้มค่าผ่านการหมักก็จะช่วยจัดหายาที่สำคัญได้อย่างปลอดภัยมากขึ้นและจะช่วยให้นักวิทยาศาสตร์สามารถตรวจสอบและสร้างสารประกอบใหม่ภายในตระกูล BIA ได้

อย่างไรก็ตามทางเดินมีความซับซ้อนมี 16 ขั้นตอนและการรวมทุกขั้นตอนไว้ในสิ่งมีชีวิตเดียวได้พิสูจน์แล้วว่าท้าทาย มีการอธิบายขั้นตอน "ปลายน้ำ" หลายขั้นตอนในยีสต์ แต่ในช่วงต้นน้ำยังไม่สามารถค้นหาเอนไซม์ที่เกี่ยวข้องซึ่งมีความสุขในการทำงานในเซลล์ยีสต์

บีทเคมี

จุดยึดที่สำคัญประการหนึ่งคือการระบุเอนไซม์ไทโรซีนไฮดรอกซิเลสที่จะทำงานในยีสต์เพื่อเปลี่ยนไทโรซีนเป็น L-DOPA ซึ่งเป็นขั้นตอนสำคัญในเส้นทาง ตอนนี้ทีมงานที่นำโดย John Dueber จากมหาวิทยาลัยแคลิฟอร์เนียเบิร์กลีย์สหรัฐอเมริกาประสบความสำเร็จในการระบุเอนไซม์ดังกล่าว ในการทำเช่นนี้นักวิจัยได้ออกแบบเซลล์ยีสต์เพื่อแสดงเอนไซม์ที่สามารถเปลี่ยน L-DOPA เป็นเม็ดสีเรืองแสง betaxanthin สิ่งนี้มีผลกับไบโอเซนเซอร์ตรวจจับว่ามีการผลิตผลิตภัณฑ์ L-DOPA ที่ต้องการหรือไม่ จากนั้นพวกเขาตั้งใจที่จะคัดกรองผู้สมัครไทโรซีนไฮดรอกซิเลสหลายตัว แต่บังเอิญพบว่าได้มาจากพืชบีทรูท 1.

"ด้วยระบบไบโอเซนเซอร์ของเราการเรืองแสงบ่งชี้ว่า L-DOPA ถูกผลิตขึ้นในเซลล์หรือไม่" Dueber กล่าว นอกจากนี้ความเข้มของการเรืองแสงยังสอดคล้องกับความเข้มข้นของ L-DOPA สิ่งนี้ทำให้ทีมวิจัยสามารถกลายพันธุ์ของเอนไซม์เพื่อให้บรรลุกิจกรรมในระดับที่สูงขึ้น

การค้นพบนี้ช่วยให้ทีมสามารถสร้างส่วนเริ่มต้นของเส้นทาง BIA ในยีสต์ใหม่ได้ ตอนนี้เปิดทางให้เชื่อมต่อการสังเคราะห์ทางชีวภาพทั้งหมดเข้าด้วยกันตั้งแต่กลูโคสไปจนถึงผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้ายที่มีประโยชน์ซึ่งเป็นสิ่งที่ Dueber คิดว่าอาจเป็นไปได้ภายในสองหรือสามปีข้างหน้า

"เราตระหนักดีว่าสาขานี้กำลังดำเนินไปเร็วกว่าที่เราคาดการณ์ไว้มากและแม้ว่าจะมีประโยชน์มากมาย แต่ก็มีความเป็นไปได้ที่จะมีการใช้เทคโนโลยีอย่างผิดกฎหมาย เราจำเป็นต้องคาดการณ์มากกว่าที่จะตอบสนองต่อปัญหาที่อาจเกิดขึ้น '

การต้มเบียร์ไม่ดี

ด้วยเหตุนี้ Dueber จึงติดต่อผู้เชี่ยวชาญด้านนโยบายเทคโนโลยี Kenneth Oye และ Chappell Lawson จาก Massachusetts Institute of Technology สหรัฐอเมริกาและ Tania Bubela จาก University of Alberta ในแคนาดาเพื่อรวบรวมความคิดเห็น ในเอกสารคำอธิบาย 2 Oye, Lawson และ Bubela กล่าวว่า: โดยหลักการแล้วใครก็ตามที่สามารถเข้าถึงสายพันธุ์ของยีสต์และทักษะพื้นฐานในการหมักจะสามารถปลูกมอร์ฟีนที่ผลิตยีสต์โดยใช้ชุดชงเองสำหรับการผลิตเบียร์ได้ '

ผู้เขียนแนะนำมาตรการหลายประการเพื่อหลีกเลี่ยงความเป็นไปได้นี้เช่นวิศวกรรมยีสต์เพื่อต้องการอาหารเสริมเฉพาะที่ระบุได้ยาก นอกจากนี้ยังแนะนำให้เพิ่มการรักษาความปลอดภัยของห้องปฏิบัติการและข้อกำหนดสำหรับซัพพลายเออร์ลำดับยีนที่จะต้องตระหนักถึงลำดับที่สำคัญและแจ้งให้ทราบหากได้รับคำสั่ง

จอห์นคอลลินส์ผู้ประสานงานโครงการนโยบายยาระหว่างประเทศที่ LSE ในสหราชอาณาจักรกล่าวว่า 'หากยีสต์เหล่านี้อนุญาตให้ผลิตยาผิดกฎหมายในปริมาณที่มีความหมายในประเทศที่พวกเขาบริโภคมันอาจกลายเป็นตัวเปลี่ยนเกมในแง่ ของการควบคุม ถ้ามันแพร่หลายฉันไม่คิดว่าจะมีคำตอบง่ายๆ - ไม่มีคำตอบสำหรับห่วงโซ่อุปทานในปัจจุบัน ’

พอลไนติงเกลแห่งหน่วยวิจัยนโยบายวิทยาศาสตร์แห่งมหาวิทยาลัยซัสเซ็กซ์สหราชอาณาจักรเชื่อว่ากฎหมายที่มีอยู่น่าจะเพียงพอที่จะตอบสนองข้อกังวลใด ๆ ‘ในสหราชอาณาจักรสิ่งเหล่านี้จะอยู่ภายใต้กฎข้อบังคับของ GMO [สิ่งมีชีวิตดัดแปลงพันธุกรรม] และกฎหมายการใช้ยาในทางที่ผิด นอกจากนี้ยังมีข้อบังคับของยุโรปที่เกี่ยวข้องกับการไม่ปล่อยสิ่งมีชีวิตบางชนิด ฉันไม่คิดว่านี่เป็นสิ่งที่ใคร ๆ ก็สามารถเข้าถึงได้ง่ายและนำมันออกจากห้องทดลองได้ '

Les King อดีตที่ปรึกษารัฐบาลสหราชอาณาจักรด้านนโยบายยาเสพติดและอดีตหัวหน้าหน่วยข่าวกรองยาเสพติดที่ Forensic Science Service, Les King ก็ร่าเริงเช่นกัน ‘ฉันไม่เห็นปัญหาทางกฎหมายที่นี่ ผู้ผลิตยาจะมีใบอนุญาตในการปลูกยีสต์และสกัดโอพีเอตจากอาหารเลี้ยงเชื้อ” เขากล่าว ‘ฉันคิดว่ามันจะมีประสิทธิภาพมากกว่าการสกัดสารสกัดจากฝิ่นเสียอีก ฉันเดาว่ายีสต์สายพันธุ์หนึ่งจะผลิตยาเสพติดประเภทหนึ่ง ฉันไม่เห็นโอกาสใด ๆ สำหรับการเบี่ยงเบนที่ผิดกฎหมายหรือการผลิตที่ปลูกเองที่บ้าน ดอกฝิ่นเติบโตในสวนของฉัน - อันที่จริงมันเติบโตได้ทุกที่ แต่ไม่มีผู้ใช้ยาใดสนใจที่จะเก็บฝิ่นเพื่อสูบบุหรี่ '