Hefefabrik statt Plantage: Künftig könnten Cannabis-Wirkstoffe aus Bierhefe gewonnen werden. Denn Forscher haben diese Mikroorganismen dazu gebracht, Cannabinoide wie THC und CBD zu produzieren. Dafür schleusten sie Gene von Bakterien und der Hanfpflanze in die Pilze ein.

Dieser Ansatz könnte künftig nicht nur die Erforschung von Cannabinoiden erleichtern, er stellt zudem eine Alternative zum herkömmlichen Cannabis-Anbau dar, wie das Team im Fachmagazin „Nature“ berichtet. Einige Cannabinoide seien nur in geringen Konzentrationen im Hanf enthalten. Dies mache vor allem ihre Isolierung für wissenschaftliche Zwecke schwierig und stehe somit der Erforschung potenzieller neuer Medikamente im Weg, wie Forscher um Xiaozhou Luo von der University of California in Berkeley berichten.

Doch er und seine Kollegen haben einen Weg gefunden, diese Probleme zu lösen: Sie brachten Hefeorganismen dazu, die begehrten Cannabinoide zu produzieren. Für ihre Studie veränderten die Wissenschaftler Bierhefe (Saccharomyces cerevisiae) mithilfe gentechnischer Methoden. Dabei manipulierten sie wichtige Stoffwechselwege der Hefe, indem sie Gene von fünf unterschiedlichen Bakterienarten in ihr Erbgut einbauten. Zusätzlich integrierten sie Gene aus der Hanfpflanze selbst, die eine wesentliche Rolle für die Synthese der Cannabinoide spielen. Die derart veränderte Hefe konnte einfachen Galactose-Zucker in Moleküle wie Olivetolsäure umwandeln – Vorläufer-Moleküle für die Cannabinoid-Synthese. Daraus machte der Hefeorganismus schließlich Cannabigerolsäure (CBGA), wie die Forscher erklären. Dieser Stoff ist gewissermaßen die Mutter aller Cannabinoide. Darüber hinaus gelang es dem Team, die Hefe zur Produktion zweier weiterer Cannabinoide anzuregen: den Verbindungen Cannabidivarin und Tetrahydrocannabivarin. Die Effekte dieser beiden Substanzen seien ihnen zufolge bisher noch weitgehend unerforscht. Es ist nicht das erste Mal, dass Forscher Hefeorganismen als Medikamentenfabriken nutzen. So haben solche genmanipulierten Pilze etwa bereits Substanzen wie Insulin und Morphin produziert. Von der Cannabinoid-Produktion mithilfe von Hefe versprechen sich Luo und seine Kollegen ein ebenso großes, wenn nicht noch größeres Potenzial. Denn die Nachfrage und auch das Forschungsinteresse an den Inhaltsstoffen der Hanfpflanze sei hoch.

Quelle: Nature Press