THC-Produktion in Amöben

Die psychoaktive Substanz Tetrahydrocannabinol (THC) wird zwar noch erforscht, ihr Einsatz erfolgt jedoch bereits bei neurologischen Erkrankungen und in der Schmerztherapie. Bisher war es sehr aufwendig und teuer, THC chemisch zu synthetisieren. Wissenschaftler vom Leibniz-Institut für Naturstoff-Forschung und Infektionsbiologie – Hans-Knöll-Institut (Leibniz-HKI) aus den Nachwuchsgruppen „Evolution mikrobieller Interaktionen“ und „Biobricks mikrobieller Naturstoffsynthesen“  und vom Biotechnikum entwickelten in Kooperation ein neues biotechnologisches Verfahren. Ihre Wahl fiel dabei auf die Amöbe Dictyostelium discoideum, die selbst in der Lage ist, mit Hilfe ihrer biosynthentischen Gene Polyketide zu produzieren. Die Forscher um Falk Hillmann, Leiter der Nachwuchsgruppe Evolution mikrobieller Interaktionen, kombinierten daher ein Enzym der Cannabispflanze mit einem Enzym der Amöbe und der Einzeller produzierte die THC-Vorstufe Olivetolsäure.

„Durch unsere Forschung haben wir gezeigt, dass die Amöbe Dictyostelium als biotechnologische Produktionsplattform für Polyketid-basierte Naturstoffe genutzt werden kann“, so Erstautorin Christin Reimer, die das Thema in ihrer Doktorarbeit aufgreift. Das nächste Ziel der Forscher ist es nun, so Gruppenleiter Hillmann, auch noch die beiden fehlenden Enzyme der Cannabispflanze einzufügen, um das THC komplett in den Amöben herstellen zu können.

Das Verfahren, das generell zur Herstellung medizinischer Wirkstoffe genutzt werden soll, wurde bereits zum Patent angemeldet. Ihre Ergebnisse veröffentlichten die Wissenschaftler Anfang Januar in Nature Biotechnology.