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Cannabis für die Medizin: Genetisch veränderte Hefe produziert Cannabinoide

Mit dem Erbgut von Hanf und Hopfen erzeugt diese Hefe eine ganze Reihe aussichtsreicher Wirkstoffkandidaten - und soll so Plantagen überflüssig machen.
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Eine Arbeitsgruppe um Jay D. Keasling von der University of California in Berkeley hat Bäckerhefe dazu gebracht, Vorstufen der Cannabiswirkstoffe Δ9-Tetrahydrocannabinol und Cannabidiol zu erzeugen. Wie die Arbeitsgruppe in »Nature« berichtet, erzeugt der genetisch veränderte einzellige Pilz aus dem Zucker Galaktose eine Reihe Cannabinoide – darunter die Stoffe Δ9-Tetrahydrocannabinolsäure (THCA) sowie Cannabidiolsäure (CBDA), die sich durch Erhitzen zu den psychoaktiven Inhaltsstoffen der Pflanze umsetzen lassen. Zusätzlich erzeugt die Hefe weitere verwandte Stoffe – unter den richtigen Bedingungen auch künstliche Varianten, die anders an Cannabinoidrezeptoren binden. Die biotechnisch veränderte Hefe soll die Forschung an Cannabiswirkstoffen für die Medizin deutlich vereinfachen, indem sie die Ausgangsstoffe in großen Mengen bereitstellt.

Eines der wichtigsten Probleme bei der Forschung an medizinischen Cannabisprodukten ist die Pflanze selbst. Sie enthält wenig Wirkstoff im Vergleich zur Gesamtmasse und braucht relativ lange, um sich zu entwickeln. Abgesehen davon ist ihr Anbau in einigen Ländern verboten; in Deutschland wird er streng kontrolliert. Genetisch veränderte Hefe könnte dieses Problem elegant umgehen. Der von Keasling und seinem Team erzeugte Pilz enthält insgesamt acht fremde Enzyme – sechs davon stammen vom Hanf, zwei aus Hopfen. Diese Moleküle setzen gewöhnliche Ausgangsstoffe nach und nach zu den gewünschten Vorläufern um: neben THCA und CBDA auch die für weitere Forschungen interessanten Vorläufermoleküle Cannabigerolsäure und Cannabidivarinsäure sowie – wenn die Fachleute die Hefe mit sorgfältig ausgewählten Ausgangsstoffen fütterten – gezielt chemisch veränderte Varianten dieser Stoffe mit neuen und hoffentlich erwünschten Eigenschaften.

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