科学家设计工程酵母以生产复杂的抗癌药物将节省大量鲜花

马达加斯加长春花（C. roseus）是一种开花植物，数千年来一直被用于传统医学，自20世纪50年代以来一直作为化疗药物长春碱和长春新碱的来源。长春碱干扰细胞分裂，用于治疗淋巴瘤、乳腺癌、膀胱癌和肺癌等，而长春新碱由于能够抑制白细胞的产生，可用于治疗白血病。

两者都被列入世界卫生组织的基本药物清单，但令人沮丧的是，它们可能会受到短缺的影响。这是因为生产可用数量的药物需要大量的植物--制造一克长春碱需要500公斤的干叶，而长春新碱则需要2000公斤。

在实验室中制造合成版本似乎是显而易见的解决方案，但这些分子的复杂性意味着到目前为止科学家们还没有找到。在这项新的研究中，伯克利实验室和丹麦技术大学（DTU）的研究人员向微生物寻求帮助，用普通的面包酵母来生产药物的前体。

该团队对酵母的基因组共进行了56次基因编辑，包括添加34个植物基因，同时删除、抑制和过度表达该微生物的其他本地基因。酵母需要30个步骤来生产两种分子，即catharanthine和vindoline，它们是长春碱的前体。该过程的第31步，也是最后一步，是科学家们随后将这些分子结合起来，制成药物。

虽然该团队还没有具体说明酵母能够生产多少药物，但这项概念验证研究应该表明，随着进一步的工作，微生物工厂的规模可以扩大，以制造长春碱和相关的治疗分子，这些分子很难从天然来源提取。

该项目共同负责人Jay Keasling说：“我们开发的酵母平台将允许以环境友好和负担得起的方式生产长春碱和属于这个天然产品家族的3000多种其他分子。除了长春碱之外，这个平台将能够生产抗成瘾和抗疟疾疗法以及许多其他疾病的治疗。”

这项研究发表在《自然》杂志上。

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