{"id":34847,"date":"2022-09-01T04:45:07","date_gmt":"2022-09-01T09:45:07","guid":{"rendered":"https:\/\/www.biblia.work\/articulos-salud\/hacia-la-produccion-de-opioides-a-base-de-levadura\/"},"modified":"2022-09-01T04:45:07","modified_gmt":"2022-09-01T09:45:07","slug":"hacia-la-produccion-de-opioides-a-base-de-levadura","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.biblia.work\/articulos-salud\/hacia-la-produccion-de-opioides-a-base-de-levadura\/","title":{"rendered":"Hacia la producci\u00f3n de opioides a base de levadura"},"content":{"rendered":"

WIKIMEDIA, RAINIS VENTA En 2008, un equipo dirigido por Christina Smolke de la Universidad de Stanford, entonces en Caltech, demostr\u00f3 en Nature Chemical Biology<\/em> que la levadura modificada (Saccharomyces cerevisiae<\/em>) podr\u00eda producir metabolitos de alcaloides de bencilisoquinolina (BIA), incluidos los alcaloides de los que se deriva la morfina. Ahora, en un art\u00edculo publicado hoy (24 de agosto) en la misma revista, el equipo de Smolke muestra que S. cerevisiae<\/em> la ingenier\u00eda para expresar enzimas adicionales puede ser persuadida para sintetizar opi\u00e1ceos naturales y opi\u00e1ceos semisint\u00e9ticos a partir de mol\u00e9culas precursoras de BIA. Los resultados representan un paso hacia la biofabricaci\u00f3n de morfina basada en levadura modificada.<\/p>\n

“Los autores han demostrado que es posible desarrollar una plataforma tecnol\u00f3gica en levadura que permita la transformaci\u00f3n de [el alcaloide opi\u00e1ceo] teba\u00edna en una variedad de f\u00e1rmacos opi\u00e1ceos mezclando y combinando enzimas microbianas y vegetales” el bioqu\u00edmico Neil Bruce de la Universidad de York, Reino Unido, le dijo a The Scientist<\/em> en un correo electr\u00f3nico. “Esta es una pieza elegante de…<\/p>\n

Smolke y sus colegas han estado trabajando para reconstruir esta v\u00eda farmac\u00e9uticamente relevante en la levadura durante casi una d\u00e9cada. Cuando comenzamos este proyecto hace unos 10 a\u00f1os, est\u00e1bamos interesados en las v\u00edas de los productos naturales de las plantas [y] en el desarrollo de nuevas formas de obtener estos compuestos porque las plantas son muy dif\u00edciles de dise\u00f1ar, dijo Smolke. Alrededor de ese tiempo, estaba surgiendo una gran cantidad de informaci\u00f3n sobre la secuencia del genoma, [junto con] herramientas inform\u00e1ticas avanzadas y de biolog\u00eda sint\u00e9tica, por lo que realmente pod\u00edamos entrar y comenzar a analizar la reconstrucci\u00f3n de estas v\u00edas complejas en la levadura.<\/p>\n

En total, la v\u00eda biosint\u00e9tica del morfinano implica m\u00e1s de una docena de pasos e incluso m\u00e1s enzimas, por lo que ha resultado dif\u00edcil reconstruirla en un organismo que normalmente no produce tales metabolitos. Y al introducir genes de la adormidera (Papaver Somniferum<\/em>) y la bacteria Pseudomonas putida <\/em>en el genoma de la levadura, el equipo se encontr\u00f3 con una serie de desaf\u00edos de ingenier\u00eda. Obtener suficiente actividad de esas enzimas ha sido un desaf\u00edo porque cada paso [de la v\u00eda biosint\u00e9tica] no es 100 por ciento eficiente, dijo Smolke.<\/p>\n

Adem\u00e1s, expresar estas enzimas fuera de su contexto nativo abre la posibilidad de actividad enzim\u00e1tica promiscua y subproductos no deseados, agreg\u00f3. De hecho, en una iteraci\u00f3n inicial, los investigadores descubrieron que m\u00e1s de la mitad de su producto se desviaba de la morfina, y en su lugar produc\u00eda mol\u00e9culas relacionadas con neopina y neomorfina.<\/p>\n

Para sortear estos problemas, los investigadores dise\u00f1aron una estrategia para localizar y deslocalizar enzimas dentro de las c\u00e9lulas de levadura para mejorar la especificidad de la reacci\u00f3n y, por lo tanto, la eficiencia. Un aspecto particularmente elegante del trabajo es la compartimentaci\u00f3n de una de las enzimas en el ret\u00edculo endopl\u00e1smico para mejorar el rendimiento del producto y prevenir reacciones secundarias, escribi\u00f3 Bruce.<\/p>\n

El enfoque optimizado del equipo fue capaz de producir hasta 131 miligramos de productos opioides por litro muy lejos del t\u00edtulo requerido para la producci\u00f3n comercial, pero una concentraci\u00f3n mucho m\u00e1s alta que la producida en un microorganismo modificado hasta la fecha.<\/p>\n

Los aplaudo; realmente deber\u00edan seguir trabajando en esto, dijo Toni Kutchan, vicepresidente de investigaci\u00f3n en el Centro de Ciencias de Plantas Donald Danforth en St. Louis, Missouri. Pero, agreg\u00f3, los investigadores a\u00fan deben reconstruir las partes de la v\u00eda que han reconstruido en la levadura hasta la fecha.<\/p>\n

Esta es una v\u00eda larga cuando se une todo, estuvo de acuerdo Smolke, y agreg\u00f3 que hay m\u00e1s trabajo a realizar con ese fin. Pero tiene razones para creer que un enfoque basado en levadura dise\u00f1ada para la producci\u00f3n de morfina es susceptible de escalamiento industrial, y sugiri\u00f3 que la producci\u00f3n microbiana ofrece varios beneficios sobre el cultivo y el procesamiento agr\u00edcola. El principal de ellos, a diferencia del cultivo de amapola, la fermentaci\u00f3n de levadura no presenta las mismas vulnerabilidades al clima cambiar o afectar su entorno circundante, convirti\u00e9ndolos en una alternativa ecol\u00f3gica al cultivo de amapola.<\/p>\n

Con la tecnolog\u00eda de fermentaci\u00f3n microbiana, dijo, realmente existe una oportunidad aqu\u00ed para desarrollar una plataforma de fabricaci\u00f3n m\u00e1s eficiente, pero tambi\u00e9n una que sea m\u00e1s estable, fiable y m\u00e1s f\u00e1cil de proteger.<\/p>\n

K. Thodey et al., Una plataforma de biofabricaci\u00f3n microbiana para opioides naturales y semisint\u00e9ticos, Nature Chemical Biology<\/em>, doi:10.1038\/nchembio.1613, 2014.<\/strong><\/p>\n

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