Les progrès de la bio-ingénierie font craindre «l’héroïne brassée à la maison»

Le Daily Mirror porte le titre alarmant que «l’héroïne fabriquée dans des trousses de bière artisanale pourrait créer une épidémie d’abus de drogues dures». Il affirme que les scientifiques « appellent à une action urgente pour empêcher les gangs criminels d’avoir accès à [cette] nouvelle technologie » suite aux résultats d’une étude impliquant des levures génétiquement modifiées.

Cette étude n’a pas réellement produit de l’héroïne, mais un produit chimique intermédiaire important dans une voie qui produit des alcaloïdes de benzylisoquinoléine (AIB). Les ZAC sont un groupe de substances chimiques d’origine végétale qui comprennent des opioïdes, tels que la morphine.

Les AIB ont déjà été fabriqués à partir de produits chimiques intermédiaires similaires dans des levures génétiquement modifiées. Les chercheurs espèrent qu’en rejoignant ces deux parties de la voie, ils obtiendront de la levure qui peut produire des AIB à partir de zéro. Cela pourrait être moins cher et plus facile que les méthodes de production actuelles, qui impliquent souvent encore l’extraction des plantes.

Mais parce que la morphine peut être raffinée en héroïne en utilisant des techniques chimiques standard et que la levure peut être cultivée à la maison, cela a conduit à des inquiétudes quant à l’utilisation abusive potentielle de cette découverte.

Alors, cela mènera-t-il à une éruption de laboratoires d’héroïne de «Breaking Bad» dans les garages des criminels et les chambres d’amis? Nous en doutons – du moins dans un proche avenir. Une souche capable de produire de la morphine n’a pas encore été fabriquée et devrait être spécialement conçue génétiquement pour ce faire, et pas seulement en utilisant des levures de brassage maison non modifiées disponibles sur le marché.

Néanmoins, il pourrait être utile de sensibiliser le public au besoin potentiel de réglementation des souches productrices d’opioïdes.

D’où vient l’histoire?

L’étude a été réalisée par des chercheurs de l’Université de Californie et de l’Université Concordia au Canada.

Il a été financé par le US Department of Energy, la US National Science Foundation, le département de la Défense des États-Unis, Génome Canada, Génome Québec et une chaire de recherche du Canada.

L’étude a été publiée dans le journal à comité de lecture, Nature Chemical Biology. C’est un accès ouvert, ce qui signifie qu’il peut être lu en ligne gratuitement.

Le reportage du Daily Mirror prend un angle sensationnaliste – la légende de l’image, par exemple, se lit comme suit: « L’héroïne brassée à la maison est en hausse, avertissent les scientifiques ». Aucune héroïne n’a été fabriquée dans le cadre de cette étude, et aucune souche complète de levure produisant des opioïdes n’a encore été fabriquée – l’héroïne brassée à la maison à partir de levure n’est pas encore possible, et encore moins à la hausse.

La possibilité de brassage à domicile provient d’un commentaire sur l’article de Nature, qui discute des résultats de cette étude et d’autres études connexes. Ce commentaire traite également des implications juridiques potentielles et des moyens de réduire les risques. Par exemple, les scientifiques ne pouvaient produire que des souches de levure qui produisent des opioïdes plus faibles. Mais ils reconnaissent que le risque que les criminels produisent eux-mêmes des souches de levure produisant des opiacés est faible.

The Guardian et BBC News adoptent une approche légèrement plus restrictive, suggérant que l’héroïne brassée à la maison pourrait être un problème à l’avenir, mais ce n’est certainement pas un problème maintenant. La BBC souligne également que la production de médicaments dans les microbes n’est pas une nouveauté.

De quel type de recherche s’aggissait-t-il?

Cette recherche de laboratoire a étudié si un groupe de produits chimiques appelés alcaloïdes de benzylisoquinoline (BIA) pourrait être produit dans la levure. Les ZAC comprennent une gamme de produits chimiques utilisés comme traitements médicamenteux chez les humains. Cela inclut les opioïdes utilisés pour soulager la douleur, ainsi que les antibiotiques et les myorelaxants.

Les opioïdes sont parmi les plus anciens médicaments identifiés comme produits naturellement par le pavot à opium. La morphine est un opioïde dérivé des coquelicots, et elle et d’autres dérivés ou des versions artificielles d’opioïdes sont utilisés pour traiter la douleur.

Les opioïdes produisent également de l’euphorie et peuvent être addictifs. L’héroïne illégale est un opiacé qui peut être produit en raffinant la morphine pour la rendre plus puissante.

Les chercheurs disent que beaucoup de ces composés sont encore fabriqués à partir de plantes telles que le pavot à opium, car ils sont chimiquement très complexes et donc difficiles et coûteux à faire à partir de zéro dans le laboratoire.

Cependant, maintenant nous en savons beaucoup plus sur la façon dont les produits chimiques sont fabriqués dans les plantes, il peut être possible de générer des microbes génétiquement dans le laboratoire pour produire ces produits chimiques en quantités industrielles.

Les chercheurs disent que la levure S. cerevisiae – parfois connue comme la levure de boulangerie ou de brasserie – a été utilisée pour produire des BIA en laboratoire à partir de produits chimiques intermédiaires dans la voie de production de BIA tubulaire. Les premières étapes de la voie n’ont pas encore été contrôlées chez la levure, bien qu’elles aient des bactéries.

Dans cette étude, les chercheurs ont voulu voir s’ils pouvaient produire la substance chimique intermédiaire (S) -réticuline dans la levure. Cela a déjà été essayé, mais n’a pas réussi.

Qu’est-ce que la recherche implique?

Les chercheurs savaient qu’ils avaient besoin d’un type particulier de protéine appelée tyrosine hydroxylase, qui fonctionnerait dans la levure pour effectuer la première étape du processus de fabrication de la (S) -réticuline.

Ils ont développé un système pour leur permettre de cribler rapidement un grand groupe de tyrosine hydroxylases connues pour identifier celui qui fonctionnerait dans la levure. La tyrosine hydroxylase est nécessaire pour produire la dopamine chimique intermédiaire.

Les chercheurs ont ensuite eu besoin d’autres protéines qui convertissent la dopamine et un autre produit chimique déjà présents dans la levure en un autre produit chimique intermédiaire, puis effectuent les autres étapes chimiques nécessaires pour former la (S) -réticuline. Ils ont identifié les protéines dont ils avaient besoin pour ces étapes du pavot à opium et du pavot californien.

Enfin, ils ont génétiquement modifié des cellules de levure pour produire de la tyrosine hydroxylase et toutes les autres protéines nécessaires, et ont testé si les levures étaient capables de produire de la (S) -réticuline.

Quels ont été les résultats de base?

Les chercheurs ont pu identifier la tyrosine hydroxylase de la betterave à sucre qui travaillait dans la levure, leur permettant de produire la dopamine chimique intermédiaire. Ils ont utilisé le génie génétique pour faire une version de cette protéine dans la levure qui a fonctionné encore mieux que l’original.

Ils étaient également capables de produire les autres protéines dont ils avaient besoin dans la levure. Une souche de levure produisant toutes ces protéines était capable de produire la (S) -réticuline, l’intermédiaire chimique nécessaire à la production d’opioïdes.

Comment les chercheurs ont-ils interprété les résultats?

Les chercheurs ont conclu que coupler leur travail avec le travail déjà fait, et améliorer le rendement du processus, «permettra une production à faible coût de nombreux ARO de grande valeur».

Ils disent: «En raison du potentiel d’utilisation illicite de ces produits, y compris la morphine et ses dérivés [tels que l’héroïne], il est essentiel que des politiques appropriées pour contrôler ces souches soient établies afin de recueillir les avantages considérables tout en minimisant pour abus. « 

Conclusion

Cette étude en laboratoire a réussi à produire un produit chimique intermédiaire important dans la voie qui produit des alcaloïdes de benzylisoquinoléine (AIB), un groupe de substances chimiques d’origine végétale qui contiennent des opioïdes.

Les BIA tels que la morphine ont déjà été fabriqués à partir de produits chimiques intermédiaires similaires dans la levure génétiquement modifiée, mais c’est la première fois que les premiers stades ont été achevés avec succès dans la levure. Les chercheurs espèrent qu’en rejoignant ces deux parties des voies, ils obtiendront de la levure qui peut produire des AIB à partir de zéro.

Cependant, cette étude n’a pas terminé cette dernière étape. Les chercheurs devront tester cela avant de savoir qu’il sera couronné de succès. Ils reconnaissent qu’il est nécessaire d’optimiser davantage leur méthode pour produire davantage de produit chimique intermédiaire avant de pouvoir l’utiliser pour produire des AIB.

Cette étude a généré une couverture médiatique spéculant sur la possibilité de «l’héroïne brassée à la maison» créant une «épidémie de consommation de drogues dures». Mais les chercheurs n’ont produit ni héroïne ni aucun autre opioïde, seulement un produit chimique intermédiaire. Ces levures ont été spécialement conçues génétiquement, et les expériences ne sont pas le genre de choses que la plupart des gens vont pouvoir reproduire facilement dans leur garage.

Bien que la probabilité que de telles souches soient utilisées avec succès à des fins criminelles semble très faible, du moins à court et à moyen terme, les criminels peuvent être ingénieux. Considérant les implications potentielles de cette recherche et si des politiques sont nécessaires, tant au niveau national qu’international, peut être prudent.