探索酵母细胞如何生产治疗精神障碍的药物

利用基因工程酵母细胞生产医药生物物质，在国际研究团队的基础研究中显示出新的有前景的成果。2022年，研究人员将有史以来最长的生物合成途径(或“装配线”)编程到微生物细胞工厂中，并将其设计为生产用于癌症药物的生物物质，从而引起了国际关注。

在《自然化学生物学》杂志上发表的一篇文章“酵母中天然和卤化植物单萜吲哚生物碱的生物合成”中，研究人员现在展示了人工生产天然物质阿尔斯通的结果，该物质已显示出可用于治疗精神障碍。

“利用天然植物物质开发药物已被广泛使用。然而，由于植物不会产生这些物质来对抗人类疾病，因此经常需要对它们进行修改，使其更加有效和安全，”高级研究员MichaelKroghJensen说。DTUBiosustain研究员和生物技术公司Biomia联合创始人。

研究人员希望酵母平台能够在发现和开发植物药物方面发挥突出作用。

对患者的副作用更少

新的研究结果证明，工程酵母细胞可以制造除长春花碱以外的生物碱组中的其他物质，研究人员于2022年公布了这一结果。除了生产阿尔斯通碱和蛇纹石这两种新的天然植物物质外，研究人员还他们进一步开发了通过称为卤化的化学过程制造这两种物质的19种新衍生变体的方法，该化学过程通常用于药物开发。

如今，高达40%的人体试验物质是通过卤化生产的。

“我们找到了一种方法，使酵母细胞使用酶并进行与卤化相同的化学过程。植物通常不能自然地进行卤化。因此，我们的多功能生物技术平台是优化和开发植物的一种可能方法基于生物碱的生物碱可用于制造治疗精神分裂症等疾病的药物，使用现有药物会产生许多副作用，如失眠、体重增加和免疫力下降，”MichaelKroghJensen说。

研究人员通过插入大量来自植物的基因创建了基于酵母的细胞工厂，这些基因可以产生天然植物物质的生物合成。此外，他们还插入了细菌中的酶来卤化这些天然物质，并测试了酵母中的生产情况。

在转化为蛇纹石和阿尔斯通宁后，这些物质被纯化。然后，研究人员使用核磁共振分析(核磁共振光谱)测试了它们的结构，该分析观察原子的组成，并研究了它们在猴子细胞系中的生物活性。

对基于酵母的新型卤化植物天然物质及其19种变体的生产研究仍处于早期阶段，研究人员目前正在寻找用于治疗精神障碍的最佳候选物质。然后候选人必须为临床研究测试做好准备。MichaelKroghJensen预计最多能够在2026年将源自阿尔斯通的物质投入临床试验。

即使临床研究显示出针对精神分裂症或其他精神障碍的有希望的结果，但该研究可能至少需要十年才能导致在药店购买新药。

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