Hefen sind seit Tausenden von Jahren wertvolle Verbündete der Menschheit. Dies sind unglaublich nützliche Mikroben, die beispielsweise einfachen Zucker - aus verschiedenen Quellen - in Ethanol verwandeln können. Und dieser Verein steht vor einem weiteren Sprung. Laut einer in Nature Chemical Biology veröffentlichten Studie können genetisch veränderte Proben von Saccharomyces cerevisiae die schnelle Formulierung einer Reihe von Arzneimitteln unterstützen.

Modifizierte Hefen können dem Text zufolge zu Opiaten führen, einer Substanz, die üblicherweise aus Mohn gewonnen wird und als Grundlage für Schmerzmittel, Antibiotika, Krebsmedikamente und viele andere Betäubungsmittel dient.

Hefe der Art Saccharomyces cerevisiae.

Die Leichtigkeit der Hefeherstellung hat jedoch auch Wissenschaftler zu ethischen Fragen gezwungen. Schließlich untermauert Opium auch Medikamente wie Heroin - das auch durch die Gewinnung von Opium aus Hefe viel schneller produziert würde. Und dies möglicherweise ohne die Notwendigkeit eines Gehirns wie das von Walter White.

Mohn 2.0

Über die traditionellen Wege wird Opium aus unreifen Früchten (auch Kapseln genannt) verschiedener Mohnblumen gewonnen, die als „Schlaftabletten“ bezeichnet werden. Die genetische Veränderung der Hefe bietet jedoch eine viel einfachere, schnellere und leichter zu kontrollierende Möglichkeit, die Substanz zu erhalten. Darüber hinaus gibt es auch erhebliche Schwierigkeiten bei der synthetischen Manipulation von Früchten - was es praktisch unmöglich macht, sichere Opiate zu erzeugen, die wahrscheinlich keine chemische Abhängigkeit verursachen.

Das herkömmliche Verfahren zur Gewinnung von Opiaten wird durch Gewinnung von unreifen Fruchtsäften (Kapseln) aus Mohn der Gattung Papaver erhalten.

„Es ist schwierig, Gene zu einer Pflanze hinzuzufügen oder von ihr zu subtrahieren. und die Pflanzen wachsen auch sehr langsam “, sagte Dueber. "Auf der anderen Seite können wir leicht eine andere DNA einsetzen und verschiedene Genkombinationen in der Hefe modifizieren", fügt er hinzu und erinnert sich an den Vorteil, dass sich die Pilzgröße in nur zwei Stunden verdoppeln kann.

Darüber hinaus ist die heutige Opiatproduktion immer noch mit einer Reihe logistischer und sogar ökologischer Herausforderungen konfrontiert. In Anbetracht der Tatsache, dass nur wenige Länder den Anbau von Mohnblumen für medizinische Zwecke zulassen, ist zu erwarten, dass Auswirkungen auf diese Standorte enorme Konsequenzen haben können. Außerdem fördert der Anbau die Entwaldung.

Einfach wie brauen

Bisher würde der in der Studie beschriebene Prozess jedoch kaum ohne entsprechende Kenntnisse fortgesetzt werden. In nicht allzu ferner Zukunft kann die Herstellung illegaler Drogen aus modifizierten Hefen so einfach sein wie das Brauen im Keller.

Hefezellen, die das gelbliche Pigment produzieren, das von den Forschern verwendet wird, um zentrale Enzyme bei der Produktion des in Mohn gefundenen Stoffwechsels zu identifizieren.

"Für die Produktion der richtigen Hefe braucht man heute noch ein beachtliches Wissen über synthetische Biologie und Genetik", sagte John Dueber, Projektleiter und Bioingenieur an der Universität Berkeley. "Dies ist keine unmittelbare Bedrohung", fährt er fort. "Wenn jedoch eine für illegale Zwecke erzeugte Sorte entsteht, ist nur das Wissen über das Brauen erforderlich - um [die Opiate] zu fermentieren und Morphium zu produzieren."

Ethische Stacheldraht

Es gibt jedoch auch das Gegengewicht, das durch die zahlreichen Vorteile dargestellt wird, die durch die genetische Manipulation der Pilze erhalten werden. Dies ist im Grunde die gleiche alte Diskussion, die immer wieder ähnliche Veränderungen hervorbringt - sie kann invasive Arten ausrotten, genetische Krankheiten eliminieren, kann aber auch zu unerwarteten und möglicherweise schädlichen genetischen Konfigurationen führen.

Mit den neuen Hefen ist daher auch eine neue regulatorische Herausforderung verbunden. "Ich habe so etwas noch nie gesehen", sagte Kenneth Oye, Experte für MIT-Technologiepolitik, dessen Kommentare Teil der Gegenprüfung der Studie sind.

Darüber hinaus ist daran zu erinnern, dass gentechnisch veränderte Hefen nicht nur den Erwerb von Opium-Arzneimitteln erleichtern, sondern auch das Leben des Menschen auf viele andere Arten erleichtern - von Kraftstoffen über Aromen bis hin zu Parfums.