Category Archives: Pharma

Опіати з дріжджів

Група біо інженерів зі Стенфорда переробила ДНК звичайних («пекарських») дріжджів так, щоб ті синтезували наркотикиопіати. У природі дріжджі роблять з цукру спирт. А тут на вході все той же простий цукор, а ось на виході кілька схожих на героїн молекул, серед яких Тебаїн і Гідрокодон. Гідрокодон родич морфіну і діюча речовина того самого знеболюючого вікодіна, який жменями ковтає доктор Хаус.

Гідрокодон. або дігідроксікодеінон – напівсинтетичний опиоид, що отримується з природних опіатів кодеїну або тебаїну. Синтезований в Німеччині в 1920 році. Гідрокодон є перорально ефективним наркотичним анальгетиком і засобом проти кашлю. Препарат діє як болезаспокійливий і сильне супрессивное засіб від кашлю. Входить до переліку наркотичних засобів, обіг яких заборонений.
Тебаїн або метіл енол ефір кодеїну. У терапевтичних цілях тебаин не використовується через високу токсичність. В ряду опійних алкалоїдів тебаин по фізіологічній дії найбільш віддалений від морфіну і є судомних отрутою, а не наркотиком. Тебаїн служить вихідною речовиною для синтезу декількох знеболюючих ліків.

Для недосвідчених людей ця новина з класу курйозів, типу «мавп навчили», «голубів навчили», тепер ось і дріжджі щось таке можуть. Однак це новина не тільки і не стільки про дріжджі і про морфіноподібні сполуки. Як демонстрація підкованою блохи означає не тільки те, що тепер вам є де взяти підковану блоху. Перш за все, опіати – це запаморочливо складні з точки зору хімічної структури молекули. У 1947 році тільки за з’ясування цієї структури дали Нобелівську премію, і знадобилося ще п’ять років, щоб хіміки навчилися синтезувати морфін з нуля – в 31 стадію, з виходом в 0,06 відсотка. Дріжджі роблять те ж саме в пробірці.

Процес перетворення дріжджів в фабрику опіатів зайняв вісім років, якщо вести відлік від першої невдалої спроби. Але за лічені місяці з моменту виходу першої статті про часткове успіху в травні (друга, про повне синтезі гідрокодону і тебаїн, була надрукована в серпні) за допомогою дріжджів змогли синтезувати ще і тетрагідроканнабінол, діючу речовину марихуани, і антималярійний препарат артемізинін.

На практиці новина означає, що тепер біотехнології будуть присутні в нашому житті в новій пропорції, хочемо ми того чи ні. Якщо потужний наркотик синтезували хіміки, то людина з дрібкою наркотику, вкраденого з лабораторії, мав саме що щіпку наркотику. А людина з дрібкою генно-модифікованих дріжджів має запас наркотику на багато років для себе, сусіднього під’їзду і всього району, тому що дріжджі – живий організм, який вміє розмножуватися, і їм можна поділитися, як пенсіонери діляться чайним грибом, а сам процес синтезу не складніше, ніж варіння пива. Значить, і запобігати його потрібно буде якимись новими способами, правилами і законами, які абсолютно незрозуміло як позначаться на долі біоінженерії. Або змиритися з тим, що готові біомашина для виробництва наркотиків або патентованих ліків будуть поширюватися так само непідконтрольний, як неліцензійні копії фільмів і музики в торрент-мережах.

Знайдено в мережі.

Оригінальна наукова стаття:

Science 04 Sep 2015:
Vol. 349, Issue 6252, pp. 1095-1100
DOI: 10.1126/science.aac9373

Коментарі.

Фантазіям недосвідчених журналістів немає меж. Їм здається, що скоро все люди почнуть вирощувати опіати прямо у себе на кухні у діжках. Крім того, про що журналісти не згадали, кількості, отримані вченими в даний час абсолютно нікчемні, порівняно з тими, які б знадобилися для комерційного застосування.
Однак, навіть якщо буде розроблена комерційна культура дріжджів, все не так просто, такі культури  дуже чутливі до умов вирощування. І навіть тоді, витяг цільових продуктів є дуже трудомістким процесом, що не автоматизувати на кухні. Дуже сумнівно, що хтось буде палити біотехнологічну реакційну суміш або колоти її в вену, хіба що самогубці. А якщо випити реакційну суміш, то крім гарантованої діареї навряд чи можна отримати інше задоволення. Щось я не пригадую, щоб хтось робив навіть пиво у себе вдома. А в приготування бражки для самогону використовують найпростіші і стійкі пекарські дріжджі, які мало відрізняються від диких.
Набагато важливіше, що такими методами можна отримувати найважливіші ліки або напівпродукти для їх виготовлення. Це тоді буде великим досягненням.
Майстерний Хімік

 

Death by Peroxide for Cancer Cells

Author: Adrian Neal
Copyright: Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, Weinheim
Source / Publisher: ACS Chemical Biology/ACS Publications
Associated Societies: American Chemical Society (ACS), USA

Organic peroxides are not the first compounds that spring to mind when developing drugs, and they are often excluded from screening assays because of their perceived instability. Nature provides us with limited examples of biologically active peroxides, including the antimalarial drug artemisinin and the 1,2-dioxolane-containing plakinic acids.

Using these compounds as inspiration for their search for anticancer drugs, William Carroll, Keith Woerpel, and colleagues, New York University, USA, tested different 1,2-dioxolanes for cytotoxicity in 59 cell lines. Cytotoxic compounds often work by inducing programmed cell death (apoptosis), however, drug-resistant tumors can get around this. The most promising candidate in the screening (pictured) acted by a different mechanism known as ferroptosis, an iron-dependent pathway. Many cancer cells have elevated iron levels and this compound, “ferroptosis-inducing peroxide” (FINO2), displayed selective toxicity for cancer cells over non-cancer cells, with one of its enantiomers being particularly selective.

Compounds that act by unusual mechanisms are valuable and the researchers present evidence that FINO2 might work against tumors on which traditional drugs fail. Furthermore, like artemisinin, FINO2 is thermally stable, which suggests that organic peroxides should perhaps not be routinely excluded from screening for new drug candidates.

Found there