Artikkel on rohkem kui viis aastat vana ja kuulub arhiivi, mida ERR ei uuenda.

Geenmuundatud pärm võib viia kodukootud morfiinini

Unimagun.
Unimagun. Autor/allikas: Liz West/Creative Commons

On äärmiselt tõenäoline, et inimesed kasutasid pärmi juba enne kirjakeele sündi. Lisaks leiva kergitamisele tegi seen võimalikuks õlle ja teiste kääritatud jookide valmistamise. Pärmi genoomi täiendanud biotehnoloogid nendivad, et kaugel pole aeg, kus seen muundab tavalised suhkrud etanooli asemel opiaatideks nagu morfiin.

Suhkrutest morfiini sünteesimine on biokeemiliselt keerukas ja nõuab umbes 15 vaheetappi. Kuna oopiumimooni genoomi pole veel järjestatud, ei ole ka teada, milliseid opiaatide sünteesi kiirendavaid ensüüme kasutab taim ise. Takistustele vaatamata kirjeldavad ajakirjades PLOS ONE ja Nature Chemical Biology avaldatud tööde autorid nüüd, kuidas matkida sünteesiahela esimest ja teist poolt. Samuti on ilmunud doktoritöö, mis võimaldab need omavahel ühendada. Kuigi konstrueeritud ahel pole taime poolt kasutavaga samane, on seda lõpptulemus.

Suhkrust opiaate tootva pärmi loomiseks on nüüd vaja sünteesiks vajalikud pärilikkusaine lõigud lisada ühe pärmiraku genoomi. Kuigi protsessi tuleb tõenäoliselt seejärel veel selle tõhususe kasvatamiseks täiustada, võimaldab see potentsiaalselt toota praegusest odavamaid valuvaigisteid. Käputäies riikides range kontrolli all unimagunate kasvatamise asemel saaks ravimitööstus sünteesida opiaate tehaste bioreaktorites.

Autorid pelgavad samas, et tehnoloogiast saaks kasu lõigata ka organiseeritud kuritegevus. Unimagunate alkaloide saab teada-tuntult kasutada näiteks heroiini tootmiseks. Kui praegu pärineb tooraine peamiselt Afganistanist, siis täiendatud genoomiga pärm avaks võimaluse toota seda kohapeal. Morfiini, heroiini ja teiste uimastite kättesaadavuse kasv võiks sõltlaste arvu veelgi kasvatada. Juba praegu puudutab probleem maailmas ligikaudu 16 miljonit inimest.

Vincent Martin Montrealis asuvast Concordia ülikoolist ja John Dueber California Berkley ülikoolist kutsuvad seeläbi kollegidega seadusandjaid koos teadlaste ja õiguskaitseorganitega töötama mustema stsenaariumi vältimiseks välja ettevaatusabinõusid, mis ei takistaks samas teadustöö tegemist.

Ajakirjas Nature ilmunud uurimusega kaasnenud kommentaaris soovitatakse lisada näiteks pärmi geenipagasisse mürkaineid tootvaid geene, millest ei saa oopiumpärmi kodukasvatajad hõlpsasti vabaneda, või nn vesimärke, mis viitaks laborile, kust tüvi pärineb. Samuti võiksid teadusajakirjad loobuda sünteetiliste organismide genoomi üksikasjalike kirjelduste avaldamisest. Oma roll oleks ka pärilikkusaine lõike sünteesivatel ettevõtetel, kes peaksid oma kliente hoolikalt valima.

Kuid sünteetiline bioloogia võimaldaks puhttehniliselt luua ka uusi opiaate, mida ei saa vähemalt traditsioonilises mõttes kuritarvitada. Näiteks teatasid Stanfordi ülikooli teadlased eelmisel aastal oopiumimoonilt ja bakteritelt pärinevate geenide abil poolsünteetilisi opiaate tootva pärmi loomisest, mis jätab sünteesiahelas morfiini täielikult vahele, tootes ravimitööstuse jaoks väärtuslikemaid opiaate. Pärmi lühike elutsükkel muudab lihtsamaks ka uute tõhusamate valuvaigistite loomise, mille toimeainetel on vähem kõrvalmõjusid, tekitades näiteks raskemini sõltuvust.

Uurimuste autorid ennustavad, et esimese suhkrutest opiaate tootva pärmini jõutakse paari aastaga. Kuigi sünteetiline bioloogia on teadusharuna veel suhteliselt noor, areneb valdkond äärmiselt kiiresti. Tänaseks on loodud muu hulgas vetikaid ja baktereid, mis toodavad muu hulgas vanilliini, pindaktiivseid aineid, kütust kui ka näiteks parfüümides kasutatavaid lõhnamolekule.

Toimetaja: Jaan-Juhan Oidermaa

Hea lugeja, näeme et kasutate vanemat brauseri versiooni või vähelevinud brauserit.

Parema ja terviklikuma kasutajakogemuse tagamiseks soovitame alla laadida uusim versioon mõnest meie toetatud brauserist: