Псилоцибин, получаемый из бактерий, "достаточно безопасен"

Ранее в этом году группа ученых в университете Майами (Огайо) нашла способ получать псилоцибин с помощью бактерий. Вот, что еще ведущий научный сотрудник рассказал об этом проекте.

Обычно кишечная палочка фигурирует в СМИ, когда происходит какое-нибудь пищевое отравление. В самых неблагоприятных случаях она может стать возбудителем болезни, но в остальном она безвредна. По сути, эта бактерия есть практически везде: на коже, во рту и даже на экране вашего компьютера.

Именно поэтому она идеальна для научных исследований. Из всех микроорганизмов она лучше всего изучена. (Однако все еще ведутся споры о том, все ли бактерии принадлежат одному виду или же существуют подвиды.) У кишечной палочки известна геномная последовательность, карта генома и основные расположения ДНК для сплайсинга (извлечения закольцованных участков с "ненужными" последовательностями). 

Таким образом, помещение генов псилоцибиновых грибов в кишечную палочку было лишь вопросом времени

По словам Дж. Эндрю Джонса, доцента кафедры химической технологии и биоинженерии в университете Майами и ведущего исследователя проекта, идея впервые пришла к нему в 2017 г. — после того, как немецкая команда секвенировала гены, которые содержат псилоцибиновый путь кубенсисов.

"Я отталкивался от их работы, когда активировал экспрессию генов и балансировал их в кишечной палочке, чтобы получить первый образец псилоцибина, произведенного с помощью бактерии", — объяснил Джонс в письме.

На словах перемещение генов грибов внутрь бактерий может казаться простым, но на деле это не так. Грибы и бактерии используют совершенно разные клеточные механизмы для работы и воспроизводства, поэтому Джонсу и его команде пришлось повозиться, чтобы гены прижились в кишечной палочке. Как видно, им это удалось, и скоро мы сможем наблюдать массовое производство псилоцибина с помощью этих микроорганизмов.

Конечно же, у Джонса и университета Майами нет цели сделать всех людей на планете психонавтами, используя биотехнологически полученный псилоцибин. Скорее они пытаются найти способы производить его в больших количествах, не образовывая тонны токсичных отходов и не тратя огромные подземные пространства на выращивание грибов. Вместо этого они получают псилоцибин с помощью процесса, аналогичного варке пива: выращивают бактерии и добавляют сахар — этого достаточно, чтобы кишечная палочка вырабатывала по большей части нужное вещество.

Бактерии помогают Джонсу и его команде обойти некоторые проблемы, возникающие с псилоцибином, который находится в грибах. Прежде всего, кубенсисы и другие галлюциногенные грибы содержат далеко не только один псилоцибин. В них входит множество других алкалоидов, которые могут влиять на грибной трип. Если ученые хотят изучать псилоцибин отдельно (а это обязательное требование фармацевтических наук), он должен быть чистым и изолированным, а также его нужно много.

Для выращивания грибов требуется место, ресурсы, время и команда людей, занимающаяся этим круглые сутки. Получение псилоцибина из кишечной палочки может оказаться гораздо выгоднее и эффективнее. Мы поговорили с доктором Джонсом, чтобы узнать больше об этом новом методе производства и о том, как он может повлиять на фармацевтическую отрасль и потребителей.

MERRY JANE: Как ваша лаборатория и университет решали юридические вопросы? Предполагаю, что вам пришлось получить лицензию для Списка I в Управлении по борьбе с наркотиками, так как вы производите псилоцибин.

Эндрю Джонс: Да, еще перед тем, как начать проект, я связался с соответствующими сотрудниками университета, чтобы получить разрешение на это направление исследований. Именно университет занимается получением нужных разрешений от штата и федеральных агентств.

Какие меры безопасности применяются в лаборатории, гарантирующие, что псилоцибин не покинет здание?

Ни псилоцибин, ни бактерии просто так не выберутся из лаборатории — у них даже ног нет. А если говорить серьезно, то нам необходимо особенно внимательно следить за тем, чтобы измененные бактерии и все решения, содержащие псилоцибин или его прекурсоры, утилизировались согласно утвержденным программам о вредоносных отходах. В том числе мы отслеживаем количество полученного псилоцибина, а также предоставляем доступ к исследовательской лаборатории только уполномоченным лицам.

Приходится ли ученым в вашей лаборатории предпринимать дополнительные меры безопасности сверх нормы?

Как вы, возможно, знаете, псилоцибин — достаточно безвредное вещество, которое становится активным только после его употребления в пищу (оно не впитывается кожей и не действует при вдыхании). Однако при этом лаборатория — опасное место, где всегда требуется носить средства личной защиты и следовать правилам: обязательно нужно надевать защитные очки, лабораторный халат, перчатки, закрытую обувь, убирать волосы, не носить свободную одежду и, наконец, не вдыхать бактериальные культуры!

Кто-нибудь в лаборатории случайно принимал псилоцибин, полученный с помощью кишечной палочки? Если да, то какие меры были предприняты после этого?

Конечно, нет! Для этого нужно употребить очень много бактерий. Если следовать технике безопасности лаборатории, такое никогда не случится.

Влияет ли псилоцибин на саму кишечную палочку? Токсичен ли он в высокой концентрации, или бактерии нормально переносят его присутствие?

Непохоже, что псилоцибин в больших количествах действует на кишечную палочку. Однако некоторые признаки токсичности появились в изначальном субстрате (4-гидроксииндол) и ближе к середине процесса (4-гидрокситриптофан).

С какими сложностями столкнулась команда при попытке создать бактерии, производящие псилоцибин?

Мой работодатель (университет Майами) очень поддержал эту инициативу и урегулировал значительную часть административных и юридических проблем, позволив мне сосредоточиться на исследовании. Во время экспериментов самой трудной задачей было найти лучшего бактериального мутанта. Мы проверили примерно 500 вариантов, прежде чем обнаружили pSilo16.

Как выглядит псилоцибин, полученный из бактерий? Нужно ли дополнительно изолировать его от решения или на данный момент он используется как есть?

Бактериальные культуры, производящие псилоцибин, не отличаются от обычных. Одно из юридических требований к этой работе заключается в том, что я могу изучать только процесс получения данного вещества, не пытаясь проводить эксперименты по его концентрации или очистке.

На что в дальнейшем будет ставиться упор в исследовании? Говорят, что команда планирует работать над повышением эффективности производства, но есть ли другие направления, которые вы рассматриваете?

У нас есть несколько интересных направлений исследований, которые позволят улучшить наследственность используемого вида кишечной палочки и сделают ее более стабильным и эффективным хозяином для биосинтеза. Как и со всеми исследованиями, разработка этой технологии займет некоторое время, но мы планируем опубликовать результаты, как только получим их и сможем воспроизвести. Следите за новостями!

Как университет в целом отреагировал на ваше исследование? Выражали ли студенты, преподаватели или члены сообщества какие-либо опасения, связанные с проектом?

Университет, а также коллеги-ученые, широкая общественность, специалисты по грибам и даже моя бабушка необыкновенно положительно и уважительно отнеслись к этому. Каждый день ученые занимаются наукой и совершают революционные открытия, которые часто остаются в тени других новостей. Я призываю читателей больше интересоваться тем, над чем мы работаем, и поддерживать законы, спонсирующие нашу отрасль. Если у вас есть вопрос, задайте его человеку науки!

Перевод и адаптация: hs420.net