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Dortmunder Forscher verwandeln Hefe in synthetisches THC

Den Bioingenieuren der TU Dortmund ist es gelungen, Hefebakterien genetisch so zu programmieren, dass sie wirksames THC produzieren.

Drei Biochemiker von der TU Dortmund berichten in einer neuen Studie, wie sie Hefe genetisch manipuliert haben, um die Bakterien automatisch THC produzieren zu lassen. Ein biosynthetischer Durchbruch, von dem Bio-Hacker und Stoner-Scientists schon länger träumen.

Den Forschern Bastian Zirkel, Dr. Felix Stehle und Prof. Dr. Oliver Kayser gelang es zwar, neue Wege beim Hacken der THC-produzierenden Hefepilze zu beschreiten, allerdings konnte sie lediglich eine geringe Menge THC im Labor herstellen. Damit stehen sie nun vor einer ähnlichen Herausforderung wie vergleichbare Biosynthese-Projekte: Auch bei den jüngsten Laborproduktion von Morphium und Opium geht es jetzt im nächsten Schritt darum, die Produktion entsprechend zu skalieren. Denn nur dann sind die Verfahren der Bioingenieure den Aufwand wert ist und können ihr ultimatives Ziel erreichen, günstigere und bessere Produktionsverfahren für medizinische Schmerzmittel zu entwickeln.

Das kalifornische Unternehmen Amyris zeigt dabei, wie sich biosynthetische Verfahren auch im großen Stil umsetzen lassen könnten. Die Firma hat nicht nur eine riesige Biosynthese-Anlage in Brasilien errichtet, sondern konnte den Petroleum-ähnlichen Stoff Squalen auch im Umfang mehrerer Kilotonnen biosynthetisch züchten und dabei auch noch höhere Qualität erreichen.

Für die meisten Menschen ist die Marihuana-Pflanze ein Naturprodukt—wenige denken an die Chemie dahinter.

„Dank der synthetischen Biologie konnten wir bessere Ergebnisse erzielen, weil wir die Programmierung der Zellen kontrollieren können", gab Jack Newman, Mitbegründer von Amyris, kürzlich bei einer DARPA-Konferenz in New York zu Protokoll.

Die Bioingenieure vom Montrealer Start-up Hyasynth Bio wiederum versuchen, die auf gehackter Hefe basierenden Verfahren, die auch in Dortmund zum Einsatz kamen, im großen Stil umzusetzen. Die jüngsten Erkenntnisse der deutschen Forscher „geben uns dabei einige wichtige Hinweis über realistische Varianten für die Laborzucht von THC", erklärte Hyasynth Chef Kevin Chen gegenüber Motherboard.

Chen möchte mit seinem synthetischen THC und anderen Cannabinoiden Ende nächstes Jahr in die Produktion gehen. Allerdings ist es schwer abzusehen, ob diese Projekte jemals auch kommerziell lukrativ werden. „In großer Quantität zu produzieren, ist jetzt die zentrale wissenschaftliche Herausforderung. Auch wir arbeiten noch viel an der Grundlagenforschung und einfachen Experimenten—aber das Ziel bleibt das selbe: THC aus Hefe zu synthetisieren."

Auch wenn Marihuana-Pflanzen sich über die Jahrhunderte als ideale natürliche Produzenten von THC entwickelt haben, so ist Chen überzeugt, dass es auch noch Raum für synthetische und genetisch gefertigte Alternativen gibt.

Sobald Forscher und Unternehmen es schaffen, das Problem der Skalierung zu lösen und lukrativ biosynthetisch zu produzieren, werden sie in der Lage sein, die chemischen Konzentrationen und Zusammensetzungen von Weed zu manipulieren. So könnten gezieltere Therapien mit unterschiedlichen Wirkstoffen entstehen.

„Für die meisten Menschen ist die [Marihuana]-Pflanze ein Naturprodukt—wenige denken an die Chemie dahinter", erklärte Chen weiter. „Wenn du nur die Pflanze nutzt, dann beschränkst du dich künstlich. Es steht immer noch viel Forschung an, um herauszufinden, welchen Effekt verschiedene Cannabis-Wirkstoffe im Körper haben."

Auch wenn die Fortschritte der Bioingenieure durchaus vielversprechend klingen, so müssen Kiffer ihre Poster mit Weedpflanzen noch nicht durch Bilder von Hefezellen ersetzen.