Marihuana sintética: ingenieros genéticos logran crear cannabinoides en el laboratorio por primera vez
Ingenieros genéticos de EE.UU. han logrado sintetizar cannabinoides usando levadura de cerveza. Entre las sustancias creadas se encuentran el delta-9-tetrahidrocannabinol, el principal componente psicoactivo de la marihuana y el cannabidiol.
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| Archivo - El Espectador |
Ingenieros genéticos de EE.UU. han logrado sintetizar cannabinoides usando levadura de cerveza (Saccharomyces cerevisiae). Entre las sustancias creadas se encuentran el delta-9-tetrahidrocannabinol, el principal componente psicoactivo de la marihuana y el cannabidiol. Los resultados del estudio han sido publicados en Nature.
Debido a que el delta-9-tetrahidrocannabinol (tetrahidrocannabinol o THC) tiene un efecto psicoactivo, está prohibido en la mayoría de los países. Pero en 10 estados de EE.UU., Canadá y algunos países de Europa occidental, esta sustancia se usa para aliviar los efectos secundarios de la quimioterapia y aumentar el apetito en pacientes con SIDA.
Por otro lado, el cannabidiol (CDB), que también es producido por el cannabis, no tiene propiedades psicoactivas y estudios clínicos recientes han demostrado que es eficaz como terapia adyuvante para la epilepsia y alivia los síntomas de la psicosis. Además, facilita los efectos secundarios después de consumir THC.
Sin embargo, las plantas producen estos y otros cannabinoides en cantidades muy pequeñas, que no siempre son convenientes de obtener a partir de extractos de plantas. Además, el cultivo de plantas del género Cannabis es bastante caro desde el punto de vista energético y medioambiental. Para un crecimiento normal, necesitan un clima cálido y húmedo y mucha luz solar o iluminación artificial.
Por lo tanto, el desarrollo de un método barato para obtener cannabinoides ayudaría a los médicos y biólogos a estudiar sus propiedades y facilitaría la vida a los ambientalistas. Esto sin contar que, utilizando la biosíntesis, se puede intentar obtener cannabinoides artificiales, los cuales podrían usarse en medicina.
*Esta noticia ha sido publicada originalmente en N+1, ciencia que suma.
El nuevo experimento
El este nuevo estudio, un equipo de ingenieros genéticos dirigidos por Jay D. Keasling de la Universidad de California en Berkeley han creado levadura de cerveza modificada genéticamente capaz de producir THC, CBD y cannabinoides sintéticos.
Los cannabinoides de las plantas se producen a partir del ácido cannabigerol. El cual, a su vez, se obtiene del ácido olivetólico y el geranil pirofosfato por medio de la enzima geranil transferasa. Por lo tanto, los investigadores han creado constantemente líneas celulares para producir ácido de cannabigerol a partir de piranofosfato de geranilo, con el fin de sintetizar los precursores de los cannabinoides: ácido tetrohidrocannabinoleico (TNSA) y ácido cannabidiolico (CBDA).
La enzima geraniltransferasa, que es necesaria para la producción de ácido cannabigerol clave, se conoció hace 20 años y luego se patentó. Pero cuando los investigadores colocaron el gen del cáñamo geraniltransferasa en la levadura, resultó que la enzima no estaba funcionando. Por lo tanto, los investigadores tuvieron que estudiar los transcriptomas de tres tipos de cannabis (C.sativa, C.indica y C.ruderalis) para buscar enzimas con actividad similar, y verificar la actividad de dos enzimas, que se usan para producir ácidos en Salto (Humulus lupulus).
Ellos encontraron que uno de los análogos de la geraniltransferasa de cannabis está activa en la levadura, y se usó para crear levadura que puede sintetizar el ácido de cannabigerol. Luego, se agregaron genes de enzimas sintasas a esta línea celular, con la cual el ácido cannabigerólico se convierte en THA y CBDA, ácidos precursores de los cannabinoides. Como resultado, los autores lograron obtener 2.3 miligramos de THCA y 4.2 microgramos de CBDA por litro de medio de crecimiento.
Llegada la mercado
Además, los autores obtuvieron cannabinoides artificiales con una estructura determinada. Los investigadores han estado interesados durante mucho tiempo en los análogos de tetrahidrocannabinol con una cadena lateral de carbono (C3), que probablemente afecten la actividad de los receptores de cannabinoides. Para obtener cannabinoides artificiales, los autores agregaron varios ácidos grasos a la levadura como sustrato.
Después de obtener con éxito los cannabinoides en la levadura, Jay Kisling creó una empresa que ya había licenciado esta tecnología. “El costo [de crear] es competitivo o incluso más bajo que el de los cannabinoides de origen vegetal. Y los fabricantes no deben preocuparse por las impurezas, como el THC en el CBD”, dice Kiesling.
Mientras eso ocurre en los laboratorios de Berkley, la marihuana camina firme rumbo a su legalización. Uno de los argumentos es que es relativamente inofensiva y beneficiosa para ciertos trastornos de la salud. Estados Unidos aprobó el año pasado el uso de la droga destinada al tratamiento del síndrome convulsivo en dos formas raras de epilepsia. Y la legalización de la marihuana en 25 estados con fines médicos, redujo el uso de medicamentos opioides.
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