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Engenharia metabólica dos cannabinoids - somos nós lá ainda?

Enquanto os regulamentos legais no uso do cannabis continuam a se tornar em todo o mundo mais leves, os pesquisadores tornaram-se cada vez mais interessados em estabelecer as técnicas que encontrarão o aumento da procura colher esta planta.

A planta sativa do cannabis L. é conhecida para seus compostos terpenic do alkylresorcinol, que são melhores - sabido como os cannabinoids. Até agora, sobre 120 cannabinoids diferentes foram isolados, especialmente de que inclua o tetrahydrocannabinol (THC) e o cannabidiol (CBD).

Apesar do grande número de cannabinoids actuais na planta do cannabis, permanece uma compreensão de limitação no caminho biossintético destes compostos fora de seus compostos mais abundantes.

Com tal fim, os phytocannabinoids principais de THC e de CBD foram mostrados para originar de uma condensação inicial do ácido olivetolic (OA) e do gernaylpyrophosphate (GPP) para render o ácido cannabigerolic (CBGA). A enzima responsável para esta reacção é um prenyltransferase aromático conhecido como o pirofosfato geranyl: geranyltransferase do olivetolate (OBTIDO).

CBGA causa duas oxidase diferentes do dinucleotide da adenina (FAD) do flavin que incluem a sintase (THCA) ácida tetrahydrocannabinolic e a sintase (CBDA) ácida cannabidiolic), que ambos permitem a produção de THCA e de CBDA, respectivamente.

A engenharia metabólica dos cannabinoids permitiria tensões diferentes com doses originais, personalizadas de THCA e CBD.hanohiki | Shutterstock

In vitro cultivo do cannabis

Os efeitos farmacológicos diferentes associados com os cannabinoids actuais dentro da planta do cannabis, particularmente THC e CBD, conduziram pesquisadores tornar-se cada vez mais interessados em produzir estes produtos para finalidades comerciais.

THC, por exemplo, é associado com a causa de determinadas actividades do analgésico, as antispastic e as psychoactive devido a sua capacidade para visar o receptor CB1 posicionado no sistema nervoso central. CBD é igualmente conhecido para suas propriedades anti-inflamatórios e antiepilépticas.

Com estes efeitos terapêuticos de promessa na mente, combinada com o conhecimento que foi recolhido em como os cannabinoids são sintetizados naturalmente pela planta do cannabis, as várias estratégias foram feitas para a realização da engenharia metabólica dos cannabinoids.

Quando in vitro o cultivo do cannabis não produzir quantidades significativas do produto em conseqüência de uma falta supor da divisão em compartimentos que está exigida tipicamente por cannabinoids, o uso de pastoris de Pichia produzir a sintase de THCA mostrou uns resultados mais prometedores. Quando aplicada em um reactor sem célula da fase do dois-líquido, a planta dos pastoris de Pichia exibiu uma síntese aumentada de THCA.

A engenharia metabólica tornar-se-á nunca comercialmente viável?

Apesar da vasta quantidade de pesquisa que foi executada em investigar a biosíntese e a engenharia metabólica potencial dos cannabinoids, nenhuma técnica actual foi capaz de conseguir as mesmas quantidades do rendimento que os cannabis nativos plantam espécies.

Os pesquisadores nesta área são esperançosos que a clemência aumentada em leis do cannabis em todo o mundo permitirá uma quantidade maior de pesquisa genomic e do metabolomics a ser executada na planta do cannabis. A comunidade científica é esperançosa que a elucidação futura dos caminhos biossintéticos completos dos cannabinoids promoverá a descoberta de compostos novos para várias finalidades médicas.  

Journal reference:

Scossa, F., Benina, M., Alseekh, S., Zhang, Y., & Fernie, A. R. (2018). The Integration of Metabolomics and Next-Generation Sequencing Data to Elucidate the Pathways of Natural Product Metabolism in Medicinal Plants. Planta Medica. DOI: 10.1055/a-6030-1899.

Benedette Cuffari

Written by

Benedette Cuffari

After completing her Bachelor of Science in Toxicology with two minors in Spanish and Chemistry in 2016, Benedette continued her studies to complete her Master of Science in Toxicology in May of 2018. During graduate school, Benedette investigated the dermatotoxicity of mechlorethamine and bendamustine, which are two nitrogen mustard alkylating agents that are currently used in anticancer therapy.

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