Arzneistoff-Produktion: Opioide aus Hefezellen

Natürliche und semisynthetische Opioide könnten demnächst aus Hefezellen gewonnen werden, statt die Opium-Pflanze Papaver somniferum anzubauen. Drei Forscherinnen der kalifornischen Stanford-Universität berichten, dass ihnen wichtige Teilschritte der Opioid-Biosynthese in der Bäckerhefe Saccharomyces cerevesiae gelungen sind. Ausgestattet mit Genen von Schlafmohn und dem Bakterium Pseudomonas putida M10 konnten die Wissenschaftlerinnen aus Thebain die pharmakologisch wichtigen Substanzen Codein, Morphin, Hydromorphon, Hydrocodon und Oxycodon herstellen. Zudem entdeckte das Team um Christina D. Smolke einen neuen Biosyntheseweg für Neopin und Neomorphin, schreiben sie im Fachjournal «Nature Chemical Biology».

Die Ausbeute lag bei bis zu 131 mg pro Liter. Smolke geht jedoch davon aus, dass die Herstellung in 1000-Liter-Tanks genauso viel Ausbeute bringt wie der Anbau von einem Hektar Mohnpflanzen, sagte sie dem Magazin «New Scientist». Die Produktion könnte so nicht nur qualitativ besser überwacht werden, sondern auch illegale Verluste könnten einfacher verhindert werden. Mit der Technik könnten möglicherweise sogar neue Opioide mit anderer Struktur und besseren Wirkqualitäten erzeugt werden.

Die Autorinnen betrachten ihre Forschung als wichtigen Schritt hin zu einer verlässlichen und ausreichenden Produktion von Opioiden im Gegensatz zur Gewinnung aus Opium-Pflanzen. Der für die Pharmaindustrie benötigte Schlafmohn wird zu 50 Prozent auf der australischen Insel Tasmanien angebaut, was die weltweite Schmerzmittel-Versorgung bei schlechter Ernte in Bedrängnis bringen kann. Bereits 2008 war es Smolke gelungen, die Opioid-Vorstufe Salutaridin aus einfachen Zuckern in Hefezellen zu produzieren. Nun fehlt noch als verbindender Schritt die Umwandlung von Salutaridin in Thebain. (db)

27.08.2014, Pharmazeutische Zeitung

doi: 10.1038/nchembio.1613

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