Предложен оригинальный способ производства кокаина для медицинских целей. Об этом сообщает Interesting Engineering.
Кокаин — природный алкалоид тропанового ряда, который вырабатывается в листьях растения Erythroxylum coca. Широкую известность кокаину принесло многовековое пагубное пристрастие людей к этому веществу и его производным. Туземные племена Южной Америки на протяжении по меньшей мере 8000 лет выращивали кокаиновый кустарник и жевали его листья в качестве стимулирующего средства и для подавления чувства голода. В XIX веке кокаин использовался как эффективный местный анестетик в глазной хирургии, а относительно недавно Управление по контролю качества пищевых продуктов и медикаментов США (FDA) одобрило его применение для поверхностного обезболивания слизистых оболочек. Сейчас ученые нашли способ производить кокаин в чужом для него растении, что теоретически должно существенно усложнить немедицинское использование наркотика, потому что такой путь требует глубоких профессиональных знаний и высокотехнологичного оборудования. Как сообщает издание Interesting Engineering, группа ученых под руководством Шэн-Сюн Хуана (Sheng-Xiong Huang) из Куньминского института ботаники (Kunming Institute of Botany) в Китае генетически модифицировала растение, родственное табаку, таким образом, что оно стало вырабатывать кокаин в листьях. Биосинтетический путь производства кокаина занимает ученых уже больше 100 лет. Соединение это сложное и имеет уникальную химическую структуру. Был известен предшественник кокаина, 4-(1-метил-2-пирролидинил)-3-оксобутановой кислоты (MPOA), но как именно он превращался в кокаин, оставалось неясным. В новом исследовании китайские ученые обнаружили, что для биосинтеза «скелета» молекулы кокаина, а точнее, для превращения MPOA в кокаин, необходимы два фермента: EnMT4 и EnCYP81AN15. Это было установлено перебором комбинаций разных генов, вносимых в растение табака Nicotiana benthamiana.
Эксперименты показали, что модифицированное растение может производить около 400 нанограммов кокаина на миллиграмм сухих листьев, — это 25% количества, выделяемого из растения кока. В настоящее время производство кокаина в табаке не отвечает масштабным запросам медицины. Но поскольку химически кокаин подобен основным анестетикам и стимулирующим веществам, открытие всего пути его биосинтеза может привести к разработке новых препаратов, не вызывающих зависимости. В настоящее время табак, производящий кокаин, вряд ли окажет влияние на незаконную торговлю наркотиком, но его создание указывает на возможность биосинтеза кокаина в результате генной инженерии. Исследование китайских ученых опубликовано в Journal of the American Chemical Society.
Марина АСТВАЦАТУРЯН
Нет комментариев