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Progresso scientifico: cannabis geneticamente modificata

Una società americana è stata in grado di creare piante di cannabis geneticamente modificate per produrre naturalmente cannabinoidi idrosolubili. Inoltre, hanno creato un impianto che contiene 4 volte più CBD e 35% più tricomi del solito.

La società di biotecnologie Trait Biosciences ha creato la prima pianta di cannabis geneticamente modificata al mondo in fase di "completa trasformazione", che è riuscita a trasferire anche il gene estraneo ereditato alla generazione successiva.

La società, con sede nello stato del New Mexico, negli Stati Uniti, ha precedentemente creato due piante di cannabis geneticamente modificate con due eccezionali "super funzioni":

  • Uno produce naturalmente I cannabinoidi Solubile in acqua - una mossa che può risolvere uno dei problemi complessi nel settore delle bevande alla cannabis.
  • Il secondo produce enormi quantità di CBD, 4 volte una pianta normale e 35% in più di tricomi (le bolle sulla pianta di cannabis che contengono la maggior parte degli ingredienti attivi).

Entrambe queste piante non hanno ancora subito una "completa trasformazione", il che significa che non sono in grado di trasmettere i geni estranei ereditati in esse alla generazione successiva.

La terza pianta ha subito una trasformazione completa, ma il gene che è stato introdotto in essa è stato un gene senza valore, non uno che gli conferisce alcun super tratto, ma solo uno che può quindi essere identificato per sapere che una trasformazione completa è stata effettivamente realizzata.

La società spera ora di sviluppare una pianta di cannabis transgenica con una varietà di "super funzioni" che possano anche trasmettere questi tratti alla generazione successiva.

Per la serie di piante di cannabis ingegnerizzate prodotte nell'ambito di questo progetto, la società ha ricevuto il nome "Amplificato".

Poiché si tratta di un problema piuttosto complesso che è stato persino travisato in diverse fonti, abbiamo contattato il direttore strategico di Trite, Ronen Levy, che ha spiegato in dettaglio dove si trova attualmente l'azienda. Ma prima di tutto: cos'è l'ingegneria genetica?

Ingegneria genetica contro miglioramento genetico

Notare la differenza tra organismi geneticamente modificati (OGM) e organismi di riproduzione artificiale. Il potenziamento artificiale, o selezione selettiva, è l'uso di tecniche di fecondazione tra diverse varietà per migliorare i geni desiderabili nella prole ed esiste in generazioni di cannabis.

L'allevamento artificiale è un processo che si basa sulle tecniche di allevamento tradizionali, come l'impollinazione di un fiore in un altro o l'abbinamento di un animale con un altro. In questo processo, non c'è mai l'inserimento di geni estranei o artificiali nello stesso organismo - in questo caso, la cannabis.

Tuttavia, la modifica, o "ingegneria genetica", non utilizza le tradizionali tecniche riproduttive. Viene prodotto in laboratorio e prevede l'inserimento di geni estranei nel DNA di un particolare organismo in modi molto sofisticati.

Se, al termine del processo di ingegneria genetica, l'organismo riesce a trasmettere i geni estranei che sono stati trasmessi alla sua progenie, allora si può dire dell'organismo che è stato completamente trasformato. Un organismo che non ha subito una trasformazione completa e non riesce a trasmettere i geni estranei ereditati è chiamato Transitorio (transitorio, temporaneo).

In azienda, quindi, 3 ha creato piante di cannabis ingegnerizzate: una pianta completamente trasformata senza proprietà speciali e due piante transitorie con proprietà super: una produce cannabinoidi idrosolubili e l'altra produce più CBD.

La prima trasformazione completa che è riuscita

Oggi ci sono diversi metodi per l'ingegneria genetica delle piante. Ad esempio, possono essere esposti a sostanze chimiche che producono mutazioni casuali nel DNA, possono essere introdotti a geni estranei con un "cannone genetico" che spara sfere microscopiche di metallo in cui i segmenti di DNA che desiderano inserire nelle cellule vegetali e i loro geni possono anche essere modificati utilizzando tecnologie più recenti come TALEN o CRISPR. Gli scienziati delle caratteristiche hanno fatto affidamento su uno dei primi e più affidabili metodi di ingegneria genetica delle piante - Agrobktriom.

L'agrobacterium è un gruppo di batteri noto come tale che provoca la crescita delle piante. I batteri lo fanno inserendo plasmidi, sezioni del loro DNA, nella pianta ospite. Negli anni 70, gli scienziati hanno capito che se avessero eliminato il segmento di DNA che l'agrobacterium infetta il loro ospite, potrebbero sostituirlo con altri geni, usandolo così per infettare i geni estranei nella pianta.

società Ha annunciato Per la prima volta sulla riuscita trasformazione della cannabis in 12 per giugno di quest'anno (2019). "Per quanto ne sappiamo, questa è la prima pianta di cannabis stabile che ha subito una trasformazione completa", afferma Levy, direttore strategico dell'azienda. "Ci sono stati tentativi di farlo in passato, ma le piante non sono state in grado di trasmettere i loro geni alle generazioni future".

Il motivo per cui è difficile trasformare completamente la pianta di cannabis è probabilmente perché è programmato con evoluzione per preservare i suoi geni interni. Un altro motivo è perché le piante che sono in grado di diventareermafrodito (Androgino) e si impollinano, come la cannabis, sono noti per essere particolarmente difficili da trasformare.

Il motivo per cui Trait ha fatto, secondo Levy, è dovuto al Dr. Richard Sayer, direttore scientifico dell'azienda, che è considerato un grande esperto di biotecnologia e noto soprattutto per la sua rivoluzionaria ricerca sulla produzione di biocarburanti dalle alghe.

Cannabinoidi Di Zucchero

Domanda di brevetto La limatura della compagnia l'anno scorso illustra in dettaglio come la pianta di cannabis è stata progettata per trasformare i cannabinoidi che produce in solventi d'acqua. Il processo si basa sul metodo della glicosilazione ("sequenziamento") sviluppato in passato dalla società, solo che questa volta è riuscito ad assimilarlo nell'impianto stesso.

Una mutazione in un enzima chiamato glicosiltransferasi induce la pianta ad attaccare una semplice molecola di zucchero ai cannabinoidi che produce, e questi sono chiamati "cannabinoidi della canna da zucchero". I cannabinoidi zuccherati sono solubili in acqua, a differenza dei cannabinoidi normali che sono grassi e non si mescolano con l'acqua. Come menzionato in Tright, hanno già commercializzato cannabinoidi zuccherati con il marchio Distilled, ma questa è una pianta che può produrli da sola.

Ronen Levy, direttore strategico di Trait
Ronen Levy, direttore strategico di Trait Biosciences

Questa pianta transgenica è ideale per la produzione di bevande contenenti CBD o THC. Le bevande alla cannabis esistono già, ma le aziende che attualmente le producono utilizzano processi come questo La folla Alta pressione (simile al latte), sonicazione (onde sonore) o emulsione (Emulsione), per far sì che l'estratto di cannabis si mescoli e si disperda uniformemente nell'acqua.

Alcune aziende lo fanno meglio di altre ovviamente. Mentre alcune bevande alla cannabis sono "stabili", il che significa che i cannabinoidi rimangono uniformemente miscelati in modo da non poter essere visti nell'acqua, altre bevande tendono a "cadere a pezzi" dopo un po 'in modo che l'estrazione di cannabis venga raccolta sul fondo della bottiglia e la bevanda sembri "torbida" e non chiara quando agitata.

Per un altro metodo più popolare oggi per produrre bevande alla cannabis, Nano-Emulsione, Può avere conseguenze per la salute inaspettate.

"Si teme che le nanoparticelle possano attraversare la barriera emato-encefalica o penetrare nella ghiandola tiroidea", afferma Levy. "Questa tecnologia è molto utile in medicina, ad esempio, per iniettare farmaci in cellule tumorali specifiche, ma in prodotti alimentari, o in questo caso prodotti a base di cannabis, ci si deve chiedere se la nanotecnologia sia abbastanza sicura".

Gli studi iniziali mostrano che nel consumo orale, il THC e il CBD sono zuccherati in pochi minuti e il picco del loro effetto inizia a diminuire dopo circa un'ora e mezza. Riguarda la stessa linea temporale psicoattiva del consumo di alcol, e in questo momento è l'obiettivo finale dei produttori di bevande alla cannabis - creare una bevanda i cui effetti iniziano presto come alcol e durano per circa un'ora e mezza.

4 volte più CBD e 35% più tricomi

L'ultimo impianto che l'azienda ha sviluppato è un impianto canapa Come geneticamente progettato per produrre grandi quantità di CBD. Luglio 30 Ha annunciato La società ha affermato che, durante gli esperimenti con il nuovo impianto, ha prodotto 4 volte in media più CBD rispetto ad altre piante di canapa coltivate nelle stesse condizioni e 35% in più di tricomi sulle foglie.

L'obiettivo finale dell'azienda è quello di collegare queste due caratteristiche, insieme ad altre funzionalità avanzate come la fotosintesi migliorata, a una pianta transgenica che non solo produrrà molto CBD ma lo produrrà nella sua forma zuccherina in modo che sia solubile in acqua e possa anche trasmettere questi geni. .

I risultati dei test di laboratorio sulle piante amplificate rispetto alle piante normali coltivate nelle stesse condizioni
I risultati dei test di laboratorio sulle piante amplificate rispetto alle piante normali coltivate nelle stesse condizioni

"La cosa davvero sorprendente del successo del nostro team è che questi risultati sono stati raggiunti solo attraverso l'uso di una delle strategie di ingegneria genetica che sviluppiamo nell'ambito della nostra tecnologia amplificata", afferma il CEO Peter McDonagh. "Avevamo una stima prudente che potevamo aumentare 2 attraverso il throughput 4, ma sulla base di questi risultati iniziali, ora crediamo che questa tecnologia rivoluzionaria sarà più che raddoppiata la produzione regolare di 4".

"Quando includiamo le altre strategie sviluppate nel progetto, che includono tecnologie che sono riuscite nei test sul campo per raddoppiare l'efficienza della fotosintesi delle piante, tecnologie che neutralizzano la produzione di perossido di idrogeno nella pianta durante la produzione di cannabinoidi e, naturalmente, la nostra tecnologia che consente alle piante di canapa e cannabis di produrre cannabis All'interno dello stesso stabilimento - siamo certi che supereremo le nostre aspettative in termini di aumento della produttività che può essere raggiunto attraverso la tecnologia amplificata ", afferma.

Video promozionale di "Trait Bioscienes"

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