Forradalom a cannabinoid-medicinában

A gyógyításban betöltött nagy szerepe miatt az emberiség évezredek óta termeszti a Cannabis sativa-t, írják a Nature-ben megjelent tanulmányukban Jay Keasling vezető szerző és munkatársai (Complete biosynthesis of cannabinoids and their unnatural analogues in yeast). A kannabisz egyes összetevőit, a cannabinoidokat és azok analógjait az elmúlt években széles körűen vizsgálják, és több cannabinoid alapú szer receptköteles gyógyszerként is forgalomba hozatali engedélyt kapott. A növényben a fő bioaktív összetevőnek számító tetrahydrocannabinol (THC) és cannabidiol (CBD) mellett többtucatnyi egyéb hatóanyag is van, esetenként akár olyan kis mennyiségeben, ami lehetetlenné teszi, hogy kivonással jussunk elegendő mennyiséghez belőlük. A cannabinoidok strukturális komplexitása behatárolja a kémiai szintézis lehetőségeit is, így az irányukban megnyilvánuló növekvő terápiás érdeklődés miatt amerikai génmérnökök versenyezni kezdtek, hogy kinek sikerül először a cannabinoidok anyjának számító prekurzor, a cannabigerolsav (CBGA) teljes bioszintézise génmódosított sörélesztő segítségével. A versenyt a University of California, Berkeley kutatói nyerték, akik saját cégek alapításával is igyekeznek kiaknázni a hatalmas lehetőséget, hiszen, mint Pacher Pál és Kúnos György írják egy 2013-ban megjelent áttekintő közleményükben, az endokannabinoid rendszer befolyásolása terápiás hatású lehet szinte valamennyi emberi betegségben. Keasling és munkatársai szerint eredményük, ami egyben a rendelkezésünkre álló kémiai tér jelentős kitágítását is eredményezi, lehetővé teszi az eddig csak kis mennyiségben rendelkezésünkre álló cannabinoidok és a létrehozott új molekulák alapos tanulmányozását, és számos betegség kezelésére alkalmas különféle új gyógyszer kikísérletezését.

Keaslingék látványos teljesítménye révén a génmódosított sörélesztő (Saccharomyces cerevisiae) az egyszerű cukor galaktózból alkohol helyett pszichoaktív THC-t, szorongás- és fájdalomcsillapító CBD-t, sőt egyéb természetes és mesterséges cannabinoidokat is elő tud állítani (illetve ezek savas előanyagait, amik hő vagy fény hatására alakulnak a hatásos molekulákká), olcsón és környezetbarát módszerekkel, írja az eredményről beszámoló tudósításában a Nature hírrovata.

Korábbi munkákban már sikerült a kannabisz növény cannabinoid-előállítási folyamatainak egy részét rekonstruálni, most pedig Keaslingék összerakták az egész puzzle-t, és 12 gén bejuttatásával sikerült munkára bírniuk az élesztősejteket. (Génmódosított élesztősejtekkel már elő tudunk állítani humán növekedési hormont, inzulint, véralvadási faktorokat, malária ellenes artemisint és különböző ópiátokat is.) Kutatók szerint még további 18-24 hónapra van szükség ahhoz, hogy a cannabinoidok élesztőgombával történő gyártása elegendően költség-hatékony legyen ahhoz, hogy a gyógyszergyártók és a nagyközönség is hozzájuk juthasson.

A cannabinoidokat gyártó élesztő létrehozásához a Berkeley kutatói módosították az S. cerevisiae számos génjét, továbbá 5 különböző baktériumból és a kannabisz növényből is géneket juttattak bele (összességében 16 genetikai módosítást kellett végrehajtani). Az élesztő most 1 liter galaktózoldatba 8 mg THC-t (illetve annak hőre aktiválódó előanyagát) juttat; ha ezt a hozamot sikerül százszorosra növelni, a folyamat költséghatékonyabb lesz, mint a növényből történő hatóanyag-kivonás. (A hatékonyságfokozás egy korábbi lépcsőjét a Keasling által alapított, Demetrix nevű vállalkozás révén sikerült meglépni.)

A biomolekuláris mérnök Keasling és munkatársai által módosított élesztő olyan cannabinoidokat is elő tud állítani, amelyek egyébként a természetben nem fordulnak elő. Ha az így nyert molekulák terápiás hatásúnak bizonyulnak, természetesen szabadalmaztathatók is. Mások szerint egyébként még az élesztők általi fermentációnál is van olcsóbb és környezetkímélőbb lehetőség, így tíznél is több vállalat kísérletezik cannabinoidok előállításával élesztő mellett génmódosított baktériumokkal vagy algákkal. Egy amerikai cég olyan kannabisz növény előállításával próbálkozik, ami nem csak a virágjában, hanem minden szövetében cannabinoidokat termel, míg kanadai kutatók a THC-szintézishez vezető gén elcsendesítésével próbálkoznak, és azt remélik, hogy a növény erre a CBD-termelés növelésével reagál. Sőt James Bowie biokémikus szerint a cukrot ezután élő sejt közreműködése nélkül is CBD-vé lehet alakítani. Az olcsón, jó minőségben előállított CBD és egyéb cannabinoidok átvehetik majd többek között a gyermekkori epilepszia kezelésére törzskönyvezett, egyelőre meglehetősen drága CBD, vagy a másik drága cannabis alapú szer, a szklerózis multiplex okozta neuropátiás fájdalomra törzskönyvezett THC+CBD keverék helyét. A CBD-vel kapcsolatban egyébként számos klinikai kutatás folyik, mivel preklinikai vizsgálatok szerint hatékony többek között szorongás, rák, depresszió, gyulladás, fájdalom és neurodegeneratív betegségek ellen (a klinikai vizsgálatokat regisztráló clinicaltrials.gov oldal szerint jelenleg 177 vizsgálat aktív, ezekből 36 jelentkezőt is fogad).

A cannabinoid-medicina közeljövőbeli terjedését szolgálhatja az is, hogy európai parlamenti képviselők idén február 13-án kiadott állásfoglalásukban kijelentették, az Európai Uniónak ösztönöznie kell az orvosi kannabisz használatát, sürgették a vonatkozó tudományos kutatást nehezítő szabályozási akadályok felszámolását, és a kutatások megfelelő finanszírozását. Az EP-képviselők felkérték a tagállamokat, tegyék lehetővé, hogy az orvosok szakmai belátásuk szerint - az egészségbiztosítás által támogatott - kannabisz alapú gyógyszereket írhassanak fel. Az állásfoglalás kifejti: bizonyított, hogy a kannabisz többek között segíthet a mentális zavarok, például a pszichózis, valamint az epilepszia tüneteinek enyhítésében, az Alzheimer-kór, az asztma, a rák kezelésében, az elhízás és a cukorbetegség kockázatának csökkentésében, a menstruációs fájdalom enyhítésében.