Tieteelliset ja teknologiset uutiset

Morfiiinia ja kodeiinia tuottavan sienilajin löytäminen 🍄

Artikkeli, joka on julkaistu Scientific Reports -lehdessä, kertoo, että iranilaiset tutkijat ja Laval-yliopiston tiimi ovat löytäneet mikroskooppisen sienilajin, joka tuottaa morfiinia ja kodeiinia. Tämä sieni kuuluu brakteattipoppelin mikrobiotiin, joka kasvaa luonnollisesti Turkissa ja Iranissa.

Poppelit sisältävät noin viisikymmentä lajia, jotka tuottavat lääkinnällisiä alkaloideja, kuten morfiinia, kodeiinia, papaveriinia ja tebaineja. Tutkimusryhmän löytämä sieni kuuluisi brakteattisen unikon mikrobistoon.

"Yhä useammat tutkimukset osoittavat, että kasveissa elää sieniä tai bakteereja, joita kutsutaan endofyteiksi, joiden kanssa ne elävät symbioosissa. Nämä endofyytit ovat eräänlaisia kasvien mikrobiotteja", selittää tutkimuksen yksi kirjoittajista, professori Roger Levesque, Laval-yliopiston lääketieteellisen tiedekunnan professori ja integraalisen biologian ja järjestelmien instituutin (IBIS) tutkija.

Pitkään tiedemiehet uskoivat, että kasveissa elävät sienet olivat latenteja patogeenisia organismeja. Viimeisen neljännesvuosisadan aikana tutkimukset ovat kuitenkin osoittaneet, että endofyytit ja niiden isäntä ylläpitävät molempia osapuolia hyödyttäviä suhteita.

"Isäntäkasvi suojaa sientä ja tarjoaa sille eloonjäämiseen tarvittavia elintärkeitä aineita. Sienestä puolestaan tulee molekyylejä, jotka edistävät kasvin kasvua, lisäävät sen kestävyyttä stressille tai osallistuvat sen puolustukseen patogeeneja tai hyönteisiä vastaan", tiivistää professori Levesque.

Kolme IBIS:n jäsentä on yhdistänyt voimansa iranilaisten tutkijoiden kanssa tutkiakseen neljän luonnossa kasvavan poppelilajin endofyyttejä Iranissa. On syytä muistaa, että poppeliperheeseen kuuluu lajeja, jotka tuottavat alkaloideja, kuten morfiinia, kodeiinia, papaveriinia ja tebeiinia, joita käytetään lääketieteessä.

Heidän työnsä mahdollisti kuuden morfiinia ja muita opiaatteja, kuten kodeiinia, tuottavan sienikannan eristämisen. Tämä on ensimmäinen tutkimus, joka raportoi tällaisia molekyylejä tuottavista endofyteistä.


Yksi näistä sienistä, joka on eristetty brakteattipoppelista, on uusi laji nimeltä Pithoascus kurdistanesis. Brakteattipoppeli tuottaa tebeiinia, mutta ei morfiinia tai kodeiinia.

"Endofyytit ovat kehittyneet yhdessä isäntänsä kanssa satojen miljoonien vuosien ajan, mikä selittää, miksi niitä ei ole poistettu, tarkentaa professori Levesque. Luonnonvalinta on voinut suosia endofyyttejä, jotka synnyttävät molekyylejä, jotka edistävät isäntäkasvin kasvua ja eloonjäämistä. On myös mahdollista, että tämä samankaltaisuus johtuu geenivaihdosta endofyytin ja sen isännän välillä."

Jotta voitaisiin selvittää, onko P. kurdistanesis -sienen viljeleminen in vitro mahdollista, tutkimusryhmä asetti tämän sienen ympäristöön, joka sisälsi liuoksessa perunahiilihydraatteja. "Tulokset olivat lupaavia, raportoi Roger Levesque. Saimme 23 mg morfiinia ja 3 mg kodeiinia per tuotettu sienigramma. Tämä on tuotto, jota voidaan pitää erittäin hyvänä", hän arvioi.

Tutkimusryhmä sekvensoi sitten P. kurdistanesis -sienen koko genomin. "Olemme tunnistaneet sienen geenit, jotka ovat vastuussa morfiinin tuotannosta. Seuraava vaihe on integroida nämä geenit bakteereihin, joita voidaan helposti viljellä bioreaktoreissa. Meillä on silloin täydellinen ja tehokas järjestelmä, jota voitaisiin käyttää morfiinin tuottamiseen lääketieteellisiin tarkoituksiin."

Tutkimuksen ensimmäinen kirjoittaja, joka on julkaistu Scientific Reports -lehdessä, joka kuuluu Nature Research -ryhmään, on tutkimusammattilainen Sima Mohammadi, joka on Roger Levesquen tiimin jäsen. Muut allekirjoittajat ovat Roger Levesque, Antony Vincent, Laval-yliopiston maatalous- ja elintarviketieteiden tiedekunnan professori, sekä heidän iranilaiset kollegansa Bahman Bahramnejad, Jafar Abdollahzadeh, Samaneh Bashiri, Mohammad Majdi ja Jalal Soltani.