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像釀酒一樣“釀”出大麻素

資訊來源:深圳特區報 資訊提供日期:2019-03-15 【字形: 視力保護色:


傑‧基斯林院士和羅小舟博士。

  僅僅使用發酵罐,就能合成出需經過6個月人工才能種植提取出的大麻素,發揮其臨床醫用價值。日前,國際合成生物學產業化先驅,美國工程院院士、中國科學院深圳先進技術研究院合成生物化學研究中心主任傑‧基斯林團隊在國際頂尖學術期刊《自然》雜誌發錶研究成果,基斯林為文章通訊作者,深圳先進院合成所(籌)為通訊單位之一,文章第一作者為羅小舟博士。

  這是人類歷史上首次在微生蟲中合成大麻素及其相關衍生物。該成果吸引了全球的目光,領域專家紛紛表示“這是合成生物學領域的又一重大突破”。

  眾所周知,大麻在世界範圍內的種植和使用已有上千年曆史,人們對其主要活性分子大麻素類化合物中的個別分子已進行部分研究,發現部分大麻素具有有效的藥用價值。

  目前,國際上許多國家已經批准將大麻素類藥物用於治療癲癇、免疫性肝炎等部分罕見病;據不完全統計,在美國,含大麻二酚的藥用大麻每年至少造福了一萬個家庭。

  大麻素提取卻面臨著難度大、操作複雜等難題。基斯林院士告訴記者,自然界植物中的大麻素純度很低,現有的提純技術不可能達到理想純度。大麻素化合物有100多種,一些罕見的種類純度更低,很難達到藥用價值。因此,利用合成生物學手段合成大麻素,意義非凡。

  經過研究,基斯林院士和羅小舟博士決定利用微生蟲發酵的方法來大規模制備多種大麻素及其衍生物,也就是說,“像釀酒一樣釀出大麻素”。基斯林表示,發酵制取高純度大麻素,成本是種植的十分之一、化學合成的四百分之一,製作過程綠色環保,而且可以防止大麻素殘餘的污染以及方便國家管控。

  據介紹,他們利用多種前沿合成生物學技術,在釀酒酵母這種只有8微米直徑的小小微生蟲上,植入高產的大麻素基因,再把帶著大麻素基因的釀酒酵母放到發酵罐裏,酵母就像一個細胞工廠,可以像釀酒一樣釀出大麻素。

  由於這一科研突破,“臨床患者所需的大量大麻素可能不再需要辛苦種植大麻類作物,只需在工廠裏連續24小時培養這種合成的小小微生蟲,然後提取對應的化學分子就可以了。”羅小舟說。

  北京大學藥學院特聘研究員劉濤評價說,這項工作對於基礎研究和醫藥研究均有重要價值。

  基斯林院士說,合成生物學的過程非常艱辛,深圳市政府對此非常支援,建設了一批合成生物研究的重大科技基礎設施,為前沿研究提供支撐。此外,深圳是個國際化大都市,積聚了世界級頂尖人才。這些也是他選擇在深圳進行科研和產業化的原因。

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