الصحة والبحوثמדע

الاختراق العلمي: القنب المعدل وراثيا

تمكنت شركة أمريكية من إنتاج نباتات القنب المهندسة وراثياً لإنتاج نباتات القنب القابلة للذوبان في الماء بشكل طبيعي. بالإضافة إلى ذلك ، قاموا بإنشاء مصنع يحتوي على 4 مرات أكبر من CBD و 35٪ أكثر من المعتاد.

أنشأت شركة التكنولوجيا الحيوية Trait Biosciences أول مصنع للقنب المعدل وراثيا في العالم يخضع لـ "تحول كامل" ، والذي نجح في نقل الجين الأجنبي الموروث إلى الجيل التالي أيضًا.

سبق للشركة ، التي يقع مقرها في ولاية نيو مكسيكو بالولايات المتحدة الأمريكية ، أن أنشأت من قبل نباتين للقنب معدلاً وراثياً مع اثنين من "الميزات الفائقة" الاستثنائية:

  • واحد ينتج بشكل طبيعي المواد المخدرة قابل للذوبان في الماء - وهي خطوة قد تحل إحدى المشاكل المعقدة في صناعة مشروبات القنب.
  • والثاني ينتج كميات هائلة من CBD، و 4 أضعاف النباتات العادية ، و 35 ٪ أكثر trichomes (الفقاعات على نبات القنب التي تحتوي على معظم المكونات النشطة).

لم يخضع هذان النباتان بعد إلى "تحول كامل" ، مما يعني أنهما غير قادرين على نقل الجينات الغريبة الموروثة لهما إلى الجيل التالي.

خضع المصنع الثالث لتحول كامل ، لكن الجين الذي تم إدخاله فيه كان جينًا لا قيمة له ، ليس جينًا يعطيه أيًا من السمات الفائقة ، ولكن فقط جين يمكن التعرف عليه ليعرف أنه تم بالفعل تحقيق تحول كامل.

وتأمل الشركة الآن في تطوير مصنع واحد للقنب المحورة وراثياً مع مجموعة متنوعة من "الميزات الفائقة" التي يمكن أن تنقل هذه السمات أيضًا إلى الجيل التالي.

بالنسبة لسلسلة مصانع القنب الهندسية التي تم إنتاجها في إطار هذا المشروع ، حصلت الشركة على اسم "Amplified".

نظرًا لأن هذه مسألة معقدة إلى حد ما تم حتى تحريفها في العديد من المصادر ، فقد اتصلنا بالمدير الإستراتيجي لشركة Trite ، Ronen Levy ، الذي شرح بالتفصيل المكان الحالي للشركة. لكن أولاً - ما هي الهندسة الوراثية على أي حال؟

الهندسة الوراثية مقابل التحسين الوراثي

لاحظ الفرق بين الكائنات المعدلة وراثيا (الكائنات المعدلة وراثيا) والكائنات الحية الاصطناعية. التعزيز الاصطناعي ، أو الانتقاء الانتقائي ، هو استخدام تقنيات الإخصاب بين الأصناف المختلفة لتعزيز الجينات المرغوبة في النسل ، وهو موجود في أجيال من الحشيش.

التكاثر الاصطناعي هو عملية تعتمد على تقنيات التكاثر التقليدية ، مثل التلقيح لزهرة في أخرى ، أو إقران حيوان بآخر. في هذه العملية ، لا يتم أبدًا إدخال جينات غريبة أو من صنع الإنسان في نفس الكائن الحي - في هذه الحالة ، القنب.

ومع ذلك ، فإن التعديل ، أو "الهندسة الوراثية" ، لا يستخدم التقنيات التناسلية التقليدية. إنه مصنوع في المختبر وينطوي على إدخال جينات غريبة في الحمض النووي لكائن معين بطرق معقدة للغاية.

إذا تمكن الكائن الحي ، في نهاية عملية الهندسة الوراثية ، من نقل الجينات الغريبة التي تم نقلها إلى نسلها ، فيمكن القول عن الكائن الحي أنه قد تحول بالكامل. إن الكائن الحي الذي لم يمر بتحول كامل وفشل في نقل الجينات الغريبة الموروثة يسمى عابر (مؤقت ، مؤقت).

في الشركة ، بعد ذلك ، ابتكر 3 نباتات القنب الهندسية: مصنع واحد محوَّل بالكامل بدون خصائص خاصة ، ومحطتان عابريتان لهما خواص فائقة: ينتج أحدهما قنّبًا قابلاً للذوبان في الماء والآخر ينتج المزيد من CBD.

التحول الكامل الأول الذي نجح

اليوم هناك عدة طرق للهندسة الوراثية للنباتات. على سبيل المثال ، يمكن أن تتعرض لمواد كيميائية تنتج طفرات عشوائية في الحمض النووي ، ويمكن إدخالها على الجينات الغريبة باستخدام "مدفع الجينات" الذي يطلق كرات معدنية مجهرية يمكن فيها إدخال شرائح الحمض النووي التي يريدون إدخالها في الخلايا النباتية ، ويمكن أيضًا تحرير جيناتها باستخدام تقنيات أحدث مثل تالينس أو كريسبر. اعتمد علماء السمات على واحدة من أكثر الطرق الموثوقة في الهندسة الوراثية النباتية - Agrobktriom.

Agrobacterium هي مجموعة من البكتيريا المعروفة على هذا النحو والتي تسبب نمو النبات. تقوم البكتيريا بذلك عن طريق إدخال البلازميدات ، أقسام الحمض النووي الخاص بها ، في النبات المضيف. في سنوات 70 ، أدرك العلماء أنه إذا قاموا بحذف شريحة الحمض النووي (DNA) التي تصيب agrobacterium بمضيفها ، فيمكنهم استبدالها بجينات أخرى ، وبالتالي استخدامها لإصابة الجينات الأجنبية بالنبات.

شركة وقد أعلن لأول مرة في تحولها الناجح للقنب في 12 لشهر يونيو من هذا العام (2019). يقول ليفي ، المدير الإستراتيجي للشركة: "على حد علمنا ، هذا هو أول مصنع مستقر للقنب خضع لعملية تحول كاملة". "كانت هناك محاولات للقيام بذلك في الماضي ، لكن النباتات لم تتمكن من نقل جيناتها إلى الأجيال القادمة."

ربما يكون السبب في صعوبة تحويل نبات القنب بشكل كامل هو أنه مبرمج مع التطور للحفاظ على جيناته الداخلية. سبب آخر هو أن النباتات التي يمكن أن تصبحخنثى (Androgynous) وتلقيح أنفسهم ، مثل الحشيش ، من المعروف أنه صعب للغاية للتحول.

ويرجع السبب وراء فعل Trait ، وفقًا لما قاله ليفي ، إلى الدكتور ريتشارد ساير ، المدير العلمي للشركة ، والذي يعتبر خبيرًا رئيسيًا في مجال التكنولوجيا الأحيائية ويعرف بأبحاثه الرائدة في مجال إنتاج الوقود الحيوي من الطحالب.

سكر القنب

تطبيق براءات الاختراع يصف ملف الشركة العام الماضي كيف تم تصميم مصنع القنّب لتحويل القنب الذي ينتجه إلى مذيبات مائية. تعتمد العملية على طريقة التحليل بالجليكوزيل ("التسلسل") التي طورتها الشركة في الماضي ، وهذه المرة فقط تمكنت من استيعابها في المصنع نفسه.

تؤدي طفرة في إنزيم يسمى glycosyltransferase إلى إرفاق النبات بجزيء سكر بسيط للقنب الذي يُنتجه ، وتسمى هذه "القنب قصب السكر". والقنب المحلى بالسكر قابل للذوبان في الماء ، على عكس القنب العادي الذي يكون دهنيًا ولا يختلط بالماء. كما هو مذكور في Tright ، فقد قاموا بالفعل بتسويق حشيش القنب المحلاة بالسكر تحت العلامة التجارية Distiller ، لكن هذا مصنع يمكنه إنتاجها بمفرده.

رونين ليفي ، المدير الإستراتيجي لشركة ترايت
رونين ليفي ، المدير الاستراتيجي لعلوم الطبيعة بالسمات

هذا النبات المعدلة وراثيا مثالية لتصنيع المشروبات التي تحتوي على CBD أو THC. مشروبات القنب موجودة بالفعل ، لكن الشركات التي تصنعها حاليا تستخدم عمليات مثل هذه الحشد ارتفاع الضغط (على غرار الحليب) ، صوتنة (الأمواج الصوتية) ، أو مستحلب (مستحلب) ، لسبب خلط مستخلص القنب والتشتت بشكل موحد في الماء.

بعض الشركات تفعل هذا أفضل من غيرها بالطبع. في حين أن بعض مشروبات القنب "مستقرة" ، مما يعني أن القنّب يظل مختلطًا بشكل موحد بحيث لا يمكن رؤيته في الماء ، تميل المشروبات الأخرى إلى "الانهيار" بعد فترة من الوقت بحيث يتم جمع استخراج القنب في الجزء السفلي من الزجاجة وتبدو المشروبات "غائمة" وغير واضحة عندما تهتز.

لآخر ، الطريقة الأكثر شعبية اليوم لصنع مشروبات القنب ، نانو مستحلب، قد يكون لها عواقب صحية غير متوقعة.

يقول ليفي: "هناك قلق من أن الجسيمات النانوية قد تعبر حاجز الدم في الدماغ أو تدخل في الغدة الدرقية". "هذه التكنولوجيا مفيدة للغاية في الطب ، على سبيل المثال ، لحقن الأدوية في خلايا سرطانية محددة ، ولكن في المنتجات الغذائية ، أو في هذه الحالة منتجات القنب ، يتعين على المرء أن يتساءل عما إذا كانت تكنولوجيا النانو آمنة بما فيه الكفاية."

تشير الدراسات الأولية إلى أنه في الاستهلاك الشفهي ، يكون كل من THC و CBD سكرية في بضع دقائق فقط ، وتبدأ ذروة تأثيرهما في الانخفاض بعد حوالي ساعة ونصف. إنه نفس الفترة الزمنية ذات التأثير النفساني لاستهلاك الكحول ، وهو الآن الهدف النهائي لمصنعي مشروبات القنب - وهو إعداد مشروب تبدأ آثاره قريبًا كالكحول وتستمر لمدة ساعة ونصف تقريبًا.

4 مرات أكثر CBD و 35 ٪ أكثر trichomes

آخر مصنع طورته الشركة هو مصنع قنب كما المهندسة وراثيا لإنتاج كميات كبيرة من اتفاقية التنوع البيولوجي. يوليو 30 وقد أعلن تقول الشركة أنه في التجارب التي أجريت في المصنع الجديد ، أنتجت 4 أضعاف CBD في المتوسط ​​أكثر من غيرها من نباتات القنب التي تزرع في ظل نفس الظروف ، و 35 ٪ أكثر trichomes على الأوراق.

الهدف النهائي للشركة هو ربط هاتين الميزتين ، إلى جانب الميزات المحسنة الأخرى مثل التمثيل الضوئي المحسن ، بمصنع واحد معدٍ وراثياً لن ينتج عنه الكثير من CBD فحسب ، بل ينتج عنه بشكله السويري حتى يصبح قابلاً للذوبان في الماء ويمكنه أيضًا نقل هذه الجينات. .

نتائج الاختبارات المعملية للنباتات المضخمة مقابل النباتات الطبيعية التي تزرع تحت نفس الظروف
نتائج الاختبارات المعملية للنباتات المضخمة مقابل النباتات الطبيعية التي تزرع تحت نفس الظروف

يقول المدير التنفيذي بيتر ماكدوناغ: "الأمر المذهل حقًا في تحقيق فريقنا هو أن هذه النتائج لم تتحقق إلا من خلال استخدام إحدى استراتيجيات الهندسة الوراثية التي نطورها في إطار تقنية Amplified الخاصة بنا". "لقد كان لدينا تقدير متحفظ بأنه بإمكاننا زيادة إنتاجية 2 من خلال 4 ، ولكن استنادًا إلى هذه النتائج الأولية ، نعتقد الآن أن هذه التقنية المتقدمة ستزيد أكثر من ضعف إنتاج المصنع العادي من 4."

"عندما ندرج الاستراتيجيات الأخرى التي تم تطويرها في المشروع ، والتي تشمل التقنيات التي نجحت في الاختبارات الميدانية لمضاعفة كفاءة التمثيل الضوئي النباتي ، والتقنيات التي تحيد إنتاج بيروكسيد الهيدروجين في المصنع أثناء إنتاج القنّب ، وبالطبع تقنيتنا التي تمكن مصانع القنب والقنب من إنتاج الحشيش داخل المصنع نفسه - نحن على ثقة من أننا سنتجاوز توقعاتنا من حيث الزيادة في الإنتاجية التي يمكن تحقيقها من خلال تقنية Amplified.

فيديو ترويجي لـ "Trait Bioscienes"

القنب الغرامات

(بدءًا من 1 في أبريل 2019)

بناء على رقم كشفه الوزير اردان. الشرطة ترفض الكشف عن الرقم الرسميالتفاصيل هنا)

חדשות
العودة إلى الزر العلوي