Biohacking CBD: uso de levadura para producir CBD

Los humanos han criado levadura para generar de todo, desde hefeweizen hasta sake. ¿Podría ser el CBD el próximo?

Los humanos estuvieron utilizando levadura para generar la sustancia más habitual de todo el mundo, el alcohol, a lo largo de milenios. La levadura tiene la aptitud natural de transformar el azúcar en alcohol, mientras que se le priva de oxígeno . Consecuentemente, hemos usado estas factorías biológicas para generar una extensa diversidad de bebidas embriagantes.

Empleando técnicas modernas de biología sintética, la levadura puede ocasionar más que solo alcohol. El Dr. Jay D. Keasling y sus colegas de la Facultad de California, Berkeley, han creado una manera de usar estos organismos para generar CBD, THC y otros cannabinoides .

Esta tecnología tiene el potencial de lograr que la producción de cannabinoides sea más económica, más eficaz y más sostenible . Hoy día, hasta 20 compañias trabajan para generar estos compuestos en levadura .

Los cannabinoides a partir de levadura son entre las primeras tecnologías de cannabis de bioingeniería . Por otro lado, los estudiosos están construyendo otras técnicas que usan bacterias, enzimas y plantas cambiadas genéticamente.

La aplicación de técnicas destacadas de biología molecular a la industria del CBD y del cannabis es todavía muy novedosa. Sin embargo, los líderes de la industria le afirmaron a CBD Pirata informático que los artículos que dependen de estas tecnologías van a estar accesibles en menos de un par de años.

Lograr que la levadura genere cannabinoides

Los cultivadores estuvieron haciendo un trabajo para generar cannabinoides de forma más eficaz a lo largo de milenios. Desde el momento en que se inició el cultivo de cannabis hace más de 4000 años , esta planta se fué cambiando gradualmente por medio de la cría selectiva.

Como todas y cada una de las especies familiares, los humanos tomaron las bridas de la evolución del cannabis mediante la “ selección artificial ” . ”Los productores han elegido cultivares (o bien cepas) para conseguir fibras más fuertes, superiores características medicinales y una intoxicación más fuerte.

Los organismos genéticamente editados han causado un cambio extremista en la manera en que los humanos cambian la naturaleza. El hallazgo y el aprovechamiento del sistema CRISPR / CAS9 facilita a los bioquímicos desplazar genes entre especies totalmente no similares.

Como sucede con todas y cada una de las novedosas tecnologías, este avance permitió creaciones increibles, espantosas y completamente extrañas. Se ha usado para generar plantas tolerantes a la sequía, ratones refulgentes y, muy hace poco, humanos editados genéticamente .

Hoy en día, las industrias agrícola y farmacéutica dependen mayormente de los OGM, mas la prohibición del cannabis ha ralentizado la utilización de estas tecnologías en las plantas de cannabis. Hoy, la expansión de la legalización del cannabis permitió que esta planta ingrese al planeta de la modificación genética, para bien o bien para mal.

Los resultados positivos de la levadura

La levadura de cerveza ( Saccharomyces cerevisiae ) es un organismo habitual entre los científicos. Medra rápidamente y comparte aspectos con la biología humana . La levadura medra alegremente en enormes cubas, alimentándose de azúcar y oxígeno.

Por estas causas, la levadura es un «organismo modelo» habitual usado en la investigación científica como un sujeto de prueba temprano. Es el conejillo de indias de los conejillos de indias.

El Dr. Jason Poulos es el director ejecutivo de Librede , la primera y única compañía con una patente estadounidense para generar cannabinoides en levadura . Describió las muchas virtudes que da la levadura sobre las plantas.

En comparación con la producción agrícola, la levadura puede ser más sostenible desde el criterio medioambiental y económico, ha dicho Poulos. En dependencia del cannabinoide que esté generando, la utilización de levadura puede achicar los costes de diez a 100 ocasiones mientras que crea un producto puro y consistente.

Este procedimiento no solo suprimiría la variabilidad de la cadena de suministro, agregó Poulos, sino conduciría a «sin fertilizantes, sin pesticidas, menos tierra, menos agua, menos energía y una producción más veloz».

Más allá de que los químicos generan la mayor parte de los artículos farmacéuticos usando química sintética desde materiales de partida asequibles, esto no en todos los casos es viable. Sintetizar cannabinoides de la manera clásico es prohibitivamente costoso. Entonces, debemos confiar en las enzimas (los químicos moleculares de la naturaleza) para hacer estos compuestos.

Las enzimas hacen este trabajo de manera natural en la planta de cannabis. La utilización de organismos genéticamente editados para hacer la síntesis química se llama biosíntesis . Esta novedosa tecnología asegura achicar el valor de producción de varios artículos químicos destacables.

Generando trazas de cannabinoides a escala

Aparte del THC y el CBD, el cannabis tiene dentro una multitud de otros cannabinoides «traza» . Todos estos artículos químicos naturales tiene características biológicas únicas. Varios tienen la posibilidad de proveer provecho terapéuticos únicos. Otros jamás fueron estudiados gracias a su extravagancia.

La producción de cannabinoides por medio de la biosíntesis tiene un beneficio atrayente. Le facilita generar ediciones puras de cannabinoides poco recurrentes. Como ha dicho el Dr. Jim Bowie de UCLA , “Hay una extensa diversidad de cannabinoides que tienen la posibilidad de tener usos médicos, mas son muchos bajos abudantemente para extraerlos de forma eficaz de las plantas. … [P] eramos poder ofrecer un ingreso más accedible a considerablemente más cannabinoides puros de lo que es viable en nuestros días «.

En la planta de cannabis, estos compuestos están juntos en distintas des. En la levadura, es viable generar un cannabinoide al unísono. Al dar de comer la levadura con ácidos grasos concretos, los estudiosos administran qué cannabinoides generan.

El Dr. Poulus nos ha dicho: “Hacemos compuestos apartados particulares. Estos se tienen la posibilidad de combinar para imitar la proporción precisa que está en la planta de cannabis «.

Los cannabinoides «antinaturales»

Los cannabinoides (incluidos el CBD y el THC) son algún substancia química que activa los receptores de cannabinoides (CB) en el cuerpo humano . Nuestro cuerpo genera endocannabinoides , los activadores naturales de los receptores CB.

Alternativamente, las plantas generan compuestos populares como fitocannabinoides . Alén del género cannabis, se han encontrado en Echinacea spp ., Té (Camellia sinensis), kava (Piper methysticum) y muchas otras plantas . Estos compuestos vienen en muchas formas y tamaños. Lo que tienen en común es que interaccionan de alguna forma con sus receptores CB.

La planta de cannabis genera cuando menos 113 cannabinoides distintas . No obstante, la biosíntesis además puede ocasionar cannabinoides que no están en la naturaleza.

Estos cannabinoides distribuyen la composición básica del THC y el CBD, mas con pequeñas ediciones. Estos compuestos son más semejantes estructuralmente a los cannabinoides naturales que a los peligrosos cannabinoides completamente sintéticos que se venden como “substancias químicas de investigación” o bien en artículos como Spice. Por otro lado, se requiere mucha investigación antes que estos compuestos logren considerarse «seguros».

Estos nuevos cannabinoides tienen la posibilidad de tener características y potencial terapéutico únicos. Aunque todavía se conoce poco sobre , tienen la posibilidad de ser más eficientes y poderosos que el THC o bien el CBD.

Estos compuestos además van a suponer la posibilidad de conseguir enormes provecho puesto que, en contraste con los cannabinoides naturales , tienen la posibilidad de patentarse.

Otras drogas producidas por levadura

La levadura siguió siendo un sujeto de prueba habitual en la era de la modificación genética, y hay un número incalculable de cepas de levadura cambiadas genéticamente.

Los estudiosos han desarrollado varios de estos sencillamente para evaluar la función de genes concretos. Este trabajo ha entregado varios entendimientos indispensables sobre los trastornos genéticos y la bioquímica.

Además se han usado cepas de levadura cambiadas genéticamente para generar otros artículos farmacéuticos . Particularmente, estas técnicas biosintéticas se han usado para generar opiáceos . Los opiáceos son otra clase de substancias químicas que son bien difíciles de sintetizar en un laboratorio. Estos compuestos todavía se sintetizan desde amapolas de opio.

Las compañías farmacéuticas siguen consiguiendo gigantes ganancias impulsando estos calmantes enormemente viciosos, ignorando muchas configuraciones más seguras. Desgraciadamente, la bioingeniería puede sugerir próximamente otra forma a fin de que las compañías farmacéuticas se favorezcan de la crisis de los opioides .

Otras maneras de generar cannabinoides

Aunque la levadura tiene bastantes provecho, está lejos de ser la única opción para la biosíntesis. La modificación genética facilita a los bioingenieros ubicar los genes para la producción de cannabinoides en varios organismos. Además nos facilita hacer ediciones purificadas de las enzimas primordiales para estas reacciones.

Al final, la modificación genética se puede utilizar a nuestra planta de cannabis. La edición directa del genoma del cannabis puede dejar que la planta genere cannabinoides de forma más eficaz.

Bacterias

Otro organismo común en la investigación científica son las bacterias. La simplicidad de estas células y su veloz replicación las transforman en otro candidato habitual para la biosíntesis.

Una compañía alemana llamada Farmako ahora ha anunciado una patente para este desarrollo. Están usando ediciones genéticamente cambiadas de bacterias usadas en el tequila para generar cannabinoides . Aseguran generar proporciones de cannabinoides bastante superiores que las que se consiguen con la levadura.

Enzimas

El Dr. Jim Bowie de UCLA ha creado una manera de sintetizar moléculas biológicas complicadas que no es dependiente de microorganismos. En cambio, las enzimas (máquinas moleculares proveniente de la naturaleza) sintetizan estos compuestos fuera de la célula . Esta tecnología tiene apps para la síntesis de varios medicamentos complejos. Evadir la utilización de microorganismos puede simplificar el desarrollo de biosíntesis preservando los provecho.

El Dr. Bowie logró usar este desarrollo para sintetizar de forma eficaz los predecesores de THC y CBD. Al detallar las virtudes de estas técnicas sobre la levadura, le ha dicho a CBD Pirata informático:

“No debemos estar preocupados por sostener feliz a la levadura. … La levadura verdaderamente no desea generar cannabinoides, por lo cual esto tiende a molestarlos y luchan intentando encontrar maneras de evadir la producción de cannabinoides. … Al liberarnos de las restricciones biológicas, puede ser más simple llevar a cabo lo que deseamos «.

La planta de cannabis todavía es el rey (por el momento)

La máquina biológica obvia para generar cannabinoides es, desde luego, la planta de cannabis. Los humanos han cultivado cannabis a lo largo de milenios, criándolo selectivamente por su capacidad, valor medicinal y varios otros aspectos deseables.

Inclusive sin la ingeniería genética, los humanos cambiaron el cannabis de una yerba con características medicinales leves a una medicina y una sustancia recreativa increíblemente fuerte . Las flores de la planta de cannabis tienen la posibilidad de contener un 30% de cannabinoides en peso seco. Los extractos de cannabis acostumbran lograr una pureza superior al 95%.

Ingeniería genética de la planta de cannabis

Hoy en día, ciertas compañias están empezando a utilizar la ingeniería genética a nuestra planta de cannabis. Ronan Levy es el director estratégico de Trait Biosciences . Esta compañía usa ingeniería genética y bioquímica para hacer cannabinoides solubles en agua en la planta de cannabis. Nos dio información importante sobre las virtudes de la planta de cannabis.

“La planta de cáñamo / cannabis ha evolucionado a lo largo de millones, si no millones, de años para generar cannabinoides de forma eficaz. Nuestra filosofía es que tratándose de los primordiales cannabinoides (THC y CBD), no hay un organismo más eficaz para sintetizarlos «.

Le solicitamos al Sr. Levy que nos contara más sobre la virtud de utilizar la planta de cannabis en vez de las tecnologías biosintéticas.

“La planta puede ocasionar concentraciones de cannabinoides diez.000 ocasiones superiores que las que se generan hoy en día en estos otros organismos. … [Nuestro] propósito [es] mejorar la máquina de hoy (la planta) para generar cannabinoides de forma más eficaz «.

Aunque las técnicas biosintéticas garantizan prestar trazas y cannabinoides noticiosos en su forma pura, Trait Bio no se preocupa. Levy nos mencionó que las plantas de cannabis cambiadas de Trait Bio en este momento tienen la posibilidad de generar estos cannabinoides traza en enormes proporciones.

«[Nuestro] conjunto ha creado una exclusiva tecnología para generar la mayor parte de los cannabinoides inferiores a escala industrial sin la obligación de biosíntesis».

El futuro de los cannabinoides

Mientras las industrias del CBD y el cannabis ingresen a la corriente primordial, la tecnología va a tener un enorme encontronazo. La biotecnología ahora hizo importantes cambios en la manera en que ingerimos y nos sostenemos saludables. Las compañías vanguardistas en la aplicación de estas tecnologías al cannabis son solo el comienzo.

Aunque hoy esto todavía está en las etapas de investigación, eso cambiará. Posiblemente las compañías empiecen a usar estas tecnologías en artículos de consumo prontísimo . El Dr. Poulus afirma que los clientes tienen que aguardar ver artículos de CBD cultivados con levadura en los próximos 18-24 meses. piensa que estas tecnologías son el futuro de la producción de cannabinoides.

«[Espere] importantes cambios, esta clase de producción reemplazará la mayoría de la producción agrícola».

Ahora mismo, el Dr. Poulus ve el corte del cliente contra los transgénicos como la barrera más grande en esta industria. Las vías biosintéticas generan precisamente exactamente las mismas substancias químicas que las vías «naturales», por lo cual estos artículos son indistinguibles de los cannabinoides puros extraídos de las plantas.

Patentar genes de malezas

Hoy en día, la compañía del Dr. Poulus, Librede, es la única compañía con derechos sobre la patente estadounidense para la producción de cannabinoides en microorganismos. El Dr. Poulus presentó su patente en 2014, cinco años antes que el Dr. Keasling publicara en Nature . No obstante, la investigación publicada en patentes no está sosten a revisión por pares. Por consiguiente, no posee exactamente el mismo peso en las comunidades científicas.

En esta patente se tienen dentro las 53 secuencias de código genético usadas para hacer su levadura. Estos tienen dentro ediciones cambiadas de los genes que utiliza el cannabis para generar cannabinoides.

La ética de patentar genomas y organismos se ha discutido a lo largo de décadas . En nuestros días, las patentes genéticas unicamente se aplican a artículos «útiles» que solo hay gracias a la intervención humana. No obstante, la definición legal aún se está discutiendo , y las cepas de cannabis criadas por humanos tienen la posibilidad de enseñar un área gris.

Una compañía llamada BioTech Institute estuvo patentando extensamente genes de cannabis , con pretenciones poco visibles. El temor a las solicitudes podría obstaculizar la innovación y bajar la investigación sobre la producción y la utilización de cannabinoides.

Aparte, las patentes de cannabis además podrían hacer un «Monsanto de cannabis» que domine la industria.

Librede crea una tecnología novedosa y importante y precisamente está en su derecho a favorecerse de su innovación. No obstante, estas tecnologías podrían realizarse más rápidamente si se compartiese toda la investigación. Es bien difícil conseguir la estabilidad entre una rivalidad sana y los incentivos para innovar.

Mientras esta industria incipiente madura, es primordial promover una rivalidad sana , mas no es nada simple.

Un paisaje dinámico

El futuro de la producción de cannabinoides aún es dudoso. Por otro lado, una cosa está clara: la tecnología cambiará principalmente la manera en que generamos cannabinoides.

Así sea que se intente diastasas, bacterias o bien plantas de cannabis transgénicas, el cambio se aproxima. Estas tecnologías en desarrollo de maduración (y las leyes en evolución que las cubren) indudablemente afectarán mayormente a las industrias del cannabis y el CBD en los próximos años.