Producția de canabinoizi într-un bioreactor

În timp ce metoda tradițională de producție a canabinoizilor este de a extrage ingredientul activ dintr-o plantă, cea mai recentă tendință științifică este că bioinginerii produc molecule biosintetice cu bacterii sau ciuperci modificate genetic. Sunt depuse brevete pentru metode de creștere a conținutului de ingrediente active și producerea de canabinoizi care nu apar în mod natural, precum și invenții pentru a ajuta la absorbția ingredientului activ consumat.

În 2017, Comitetul de experți al OMS pentru dependența de droguri (ECDD) a concluzionat că nu are rost să trateze canabidiolul, ingredientul activ non-psihotrop din cânepă (Cannabis sativa), conform convențiilor internaționale privind drogurile. De atunci, canabidiolul (CBD) antiinflamator, anticonvulsivant, analgezic, sedativ, sedativ, antipsihotic (CBD) au fost, de asemenea, vândute în cantități imense în produsele comercializate ca suplimente alimentare în țările în care funcționează și programele de canabis medical.

Gură de aur brevetată

„CBD este în prezent religia unei persoane obișnuite în absența unei cercetări științifice aprofundate și a unei supravegheri adecvate a pieței”, a declarat Orrin Devinsky, șeful centrului de epilepsie din New York, pentru revista științifică Nature. Colegul său a adăugat dezaprobator: „Deși produsele CBD sunt deja disponibile în aproape toate cafenelele din oraș, cercetarea științifică este încă dificil de autorizat astăzi și extrem de costisitoare. Extragerea CBD din cânepă este foarte complicată, astfel încât acestea percep și 67 USD pe gram. ” Companiile biologice sintetice care cresc în formă de ciuperci în America de Nord și Europa de Vest doresc să schimbe această situație, care ar produce, de asemenea, moleculele dintr-un bioreactor în loc de sinteză chimică dificilă datorită producției culturilor sau complexității structurale a canabinoizilor. Obiectivul este producția de medicamente mai ieftină, mai eficientă și mai fiabilă (cânepa conține 142 canabinoizi și sute de alte molecule bioactive, după cunoștințele noastre, dintre care doar una este medicamentul psihoactiv, care induce euforia, tetrahidrocanabinolul/THC).

Înainte de producția în serie

La bacteriile modificate genetic (de exemplu, Escherichia coli), producția de canabinoizi este, de asemenea, avantajoasă, deoarece acești unicelulari simpli livrează materialul direct în mediul lor, făcându-l ușor de extras și permițând producția continuă (ciuperci modificate genetic și alge verzi/Chlamydomonas reinhardi trebuie mai întâi rupte pentru a elimina substanța activă). Cercetătorii de la ferma germană s-au orientat către o bacterie utilizată în producția de tequila (Zymomonas mobilis) deoarece s-a constatat că este mai rezistentă la efectele antibacteriene ale canabinoizilor decât Escherichia coli (planta de canabis folosea inițial canabinoizi pentru a proteja împotriva agenților patogeni și a dăunătorilor) . dezvoltat ”).

Instrumentele biotehnologice sunt, de asemenea, utilizate pentru a modifica cânepa. De exemplu, cea mai mare companie mondială de canabis, Canopy Growth Corporation din Canada, a cumpărat în 2018 o companie americană de creștere a genelor pentru 300 de milioane de dolari pentru a dezvolta o platformă de editare a fondului de gene de cânepă. Scopul aici este, printre altele, să producă o plantă care produce un ingredient activ nu numai în floarea sa, ci și în tulpini și frunze, și o modificare genetică prin care planta sintetizează doar un singur tip de canabinoid. Acesta din urmă este relativ ușor de rezolvat: instrumentul de editare a genei CRISPR-Cas9 este utilizat pentru a elimina genele enzimelor care ar duce la sinteza altor molecule. Biotehnologii vegetali au, de asemenea, o mare dorință de a produce canabinoizi solubili în apă în locul celor solubili în grăsimi, deoarece ar putea fi pur și simplu scoșiți din plantă, făcând producția lor la fel de ieftină ca și extragerea zahărului din trestia de zahăr. Conform unui brevet acordat Trait Biosciences din Toronto, acest lucru a fost deja realizat, dar în absența publicațiilor științifice, afirmația este incontrolabilă.

Creșterea biodisponibilității

Deși produsele CBD sunt comercializate acum ca suplimente alimentare, canabinoizii solubili în grăsimi sunt foarte slab absorbiți din intestin: se folosesc doar 4-6% (16-20% când sunt consumați după o masă bogată în grăsimi), restul este excretat în fecale. Prin urmare, se fac eforturi uriașe pentru a dezvolta formulări care să ajute absorbția (lipozomi, nanoparticule, emulsii, microcapsule). Pe lângă evoluțiile biotehnologice, această zonă are și cel mai mare număr de brevete. Absorbția nazală, vaporizatoarele și nebulizatoarele care furnizează substanța activă prin plămâni (deoarece substanța activă intră apoi în sânge cu o biodisponibilitate excelentă) au fost brevetate și sunt chiar eficiente împotriva cataractei oculare. Formulările topice transdermice sunt ideale pentru simptomele localizate și există deja un gel de CBD brevetat și o formulare de plasturi care utilizează micronee.

Lipsa controlului calității și a supravegherii pieței

Preparatele care conțin CBD din categoria suplimentelor alimentare sunt disponibile în Ungaria încă de anul trecut, acestea trebuie notificate Institutului Național de Farmacie și Sănătate Alimentară (conținutul lor de THC nu trebuie să depășească 0,2 mg/kg); produsele disponibile au calități foarte diferite și conținut diferit de ingrediente active în absența unor reglementări speciale. Nu numai că controlul analitic este opțional, ci și indicarea conținutului de substanță activă, doza recomandată sau durata de valabilitate.

Controlul calității produselor tipice CBD disponibile pe piața UE a fost încercat de italianul Radmila Pavlovic și colab.; nouă din cele 14 produse analizate au diferit, de asemenea, semnificativ între conținutul de CBD indicat și cel real (două produse au avut niveluri mai ridicate și au fost mult sub concentrațiile etichetate pentru două produse; nu a fost indicat conținut de CBD pentru niciunul dintre produse). Extragerea medicamentului din plantă a fost efectuată cel mai adesea prin extracție supercritică de CO2, dar numai în patru cazuri; pentru trei produse, pot fi de asemenea detectate reziduuri de solvenți de extracție care au fost dăunătoare sănătății.

Efect sinergic prin soiuri

Biroul de brevete al SUA eliberează, de asemenea, brevete legate de creșterea plantelor de canabis, ceea ce este problematic deoarece, din cauza interdicțiilor de cultivare, reproducerea nu a avut loc în public în ultimii ani, ceea ce face dificilă determinarea dacă o cerere este într-adevăr o noutate. Temându-se de inovație și de scăderea biodiversității, cultivatorii mai mici de canabis au creat, prin urmare, o bază de date publică în care să înceapă colectarea profilurilor chimice și genetice ale soiurilor de canabis existente (Open Cannabis Project/OCP). Deși datele ar putea dovedi că o cerere de brevet de invenție se referă la un soi existent, este invalidă, totuși, după ce unul dintre fondatorii OCP s-a implicat în suspiciunea că face afaceri cu informațiile, inițiativa a fost închisă.