GM konopí k produkci léčiv

Kanabinoidy, látky produkované rostlinou konopí seté (Cannabis sativa L.), jsou klinicky užívány jako analgetika, protizánětlivé léky, látky zvyšující chuť k jídlu či látky s antiemetickým účinkem. Jsou používány rovněž při léčbě nemocí, jako je lupénka, roztroušená skleróza, při poranění míchy, při léčbě a prevenci epileptických záchvatů, HIV neuropatii a léčbě chronické bolesti. Kanabinoidy mají rovněž velký potenciál pro léčbu nádorových onemocnění, neboť inhibují růst a proliferaci buněk. Mezi nejvýznamnější kanabinoidy patří tetrahydrokanabinol (THC), kanabidiol (CBD), kanabinol (CBN) a kanabichromen (CBC). 

Možnost pěstovat konopí je v různých zemích legislativně omezená, proto jsou hledány biotechnologické cesty produkce kanabinoidů. Jednou z možností je úprava konopí například transformací za využití pro rostliny patogenní bakterie Rhizobium rhizogenes (dříve Agrobacterium rhizogenes). Tato bakterie přirozeně napadá dvouděložné rostliny a integruje do jejich genomu část své DNA, proto bývá využívána v genovém inženýrství jako vektor. Transformovaná pletiva rostou jako kořenové kultury (angl. hairy roots), které jsou schopny proliferace in vitro.

V současné době je prostřednictvím kořenových kultur průmyslově produkována škála bioaktivních molekul používaných pro léčebné a kosmetické účely. Rychle rostoucí kořenové kultury bývají používány i pro studium fyziologie kořenů, k objasnění biosyntetických drah sekundárních metabolitů včetně jejich regulace. Díky schopnosti produkovat sekundární metabolity podobně jako přirozené kořeny rostlin, bývají kořenové kultury též nazývány „fytochemickými továrnami“. V současné době, kdy je poptávka po sekundárních metabolitech konopí, by transgenní in vitro kultura mohla být použita jako zdroj THC či jiných kanabinoidů.

Konopí však patří mezi obtížně transformovatelné rostliny a úspěšné metodiky transformace jsou publikovány sporadicky (Wahby et al., 2013 ; Farag S. a Kayser O., 2015). Nejnověji byla publikována zajímavá práce íránských vědců, kteří navrhli a experimentálně ověřili protokol pro účinnou indukci růstu kořenových kultur rostliny konopí prostřednictvím bakterie Rhizobium rhizogenes (Berahmand et al., 2016). Efektivita transformace se pohybovala od 39 do 69 %, v závislosti na použitém kmenu bakterie a typu rostlinného explantátu. Lze doufat, že další výzkum a vývoj na poli transformace kořenových kultur rostliny konopí by mohl otevřít dveře pro biotechnologickou produkci farmakologicky aktivních kanabinoidů.

Zdroje:

Berahmand et al., 2016 - http://pbr.mazums.ac.ir/article-1-122-en.pdf

Wahby et al., 2013  - http://www.tandfonline.com/doi/pdf/10.1080/17429145.2012.746399

Farag S. & Kayser O., 2015 - http://file.scirp.org/pdf/AJPS_2015073111462269.pdf

Převzato z