微生物现在可以使罕见的需求癌症药物
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随着我们继续看到生物制造，即生物生物生产生产新事物，用于制造从包括盔甲在内的新材料到新饮料，新饮料和毒品的所有事物，丹麦的团队刚刚宣布了在设法使稀有植物性的前体分子（通过使用工程酵母）用作抗癌症药物的稀有植物前体的前体分子。
一项描述突破的研究在自然界发表。
劳伦斯·伯克利·伯克利（Lawrence Berkeley）国家实验室的高级教师科学家杰伊·凯斯林（Jay Keasling）说：“我们开发的酵母平台将允许在这种天然产品家族中的Vinblastine和3,000多个其他分子的环保生产。”
观察长寿和工作的未来
“除了文蓝色细胞素外，该平台还将能够产生抗核和抗疟疾疗法以及许多其他疾病的治疗方法。”Keasling是一位生化工程师，他的团队成功地转移了遗传途径，以生产一种抗菌药物Artemisinin，从称为Sweet Wormwood的Herb到实验室工作Horse Microbe，E。Coli，帮助推出了现在的合成生物学领域。他还是加州大学伯克利分子的化学与生物分子工程教授。
葡萄碱和另一种化学疗法vincristine都是粉红色花植物的天然产物，称为马达加斯加毛虫。他们的抗癌特性是在1950年代首次发现的，此后几十年中，它们已成为必不可少的药物。Vinblastine抑制细胞分裂，与其他化学疗法剂一起用于治疗多种类型的癌症，包括淋巴瘤，睾丸，卵巢，乳房，膀胱和肺癌。长春新碱抑制白细胞的产生，是儿童淋巴细胞白血病和非霍奇金淋巴瘤的主要治疗方法。
葡萄碱和长春新碱属于具有许多有用的医疗应用的一组称为单甲基吲哚生物碱（MIAS）的植物化合物。不幸的是，该群体的特征是复杂的原子结构，这些原子结构通常无法通过合成化学复制。因此，就像在凯斯林（Keasling）突破之前产生青蒿素一样，使文替兰和长春新碱需要生长和收集大量的本地植物来提取前体分子。它需要500和2,000公斤干的马达加斯加毛刺叶，分别产生一克葡萄碱和长春新碱。
由Keasling和DTU BioSustain研究人员Keasling和Michael Jensen领导的团队开始探索2015年MIAS基于微生物的生产过程的可能性。第一步是开发途径，以制造Strictiantic Molecule，这是所有单单二烷基二烷基烷基的基础分子。对于新的宿主有机体，他们转向了一种普通的酵母菌菌株，Keasling和其他人成功地设计了许多其他植物来源的化合物，包括阿片类药物，大麻素和其他抗癌药物。（这也是几个世纪以来的酵母菌酿造啤酒并制作面包的同一酵母。）
在实现了制作严格甲胺的目标之后，他们着手生产长葡萄碱。他们之所以选择从这种特殊的基于MIA的药物开始，是因为它是全世界最常用的化学治疗药之一，并且近年来已经多次短缺。
然而，即使有团队庞大的专业知识，他们也知道，制作单人吲哚生物碱将成为一个巨大的挑战。
DTU BioSustain的高级研究员Jie Zhang说：“ 31步长葡萄干生物合成途径，直到2018年才完全阐明，这一点非常复杂。”“这项研究展示了迄今为止最长的生物合成途径重构为微生物细胞工厂，其中包括30个酶促步骤，将酵母自然产生的两个分子转化为catharanthine和vindoline，这是vinblastine的前体。”为了获得可以始终产生这些分子并以足够数量产生这些分子的菌株，张指出，总共进行了56个遗传编码，包括添加的34个植物基因和多个缺失，敲除基因表达（减少基因表达）和天然酵母基因的过表达（增强基因表达）。
既然他们已经解锁了严格甲氨酸和文替丁生产的过程，该团队希望修改其酵母，以应对其他有价值的MIA的生产，包括长春晶，伊立替康和托普丹。这四种药物都是世界卫生组织基本药物清单上的化学疗法。
张说：“该途径也可以增强以产生新的天然MIA，这可能改善了药理学特性，例如更高的疗效或更少的副作用。”“这有可能使我们能够探索具有许多新的生物活性的几乎无限的化学空间。”
