Cannabinoidi low-cost ottenuti dal lievito di birra. Il nuovo studio

Alcuni biologi hanno ottenuto dal lievito di birra i principali ingredienti della marijuana – THC e CBD non psicoattivo – così come nuovi cannabinoidi non presenti nella pianta stessa. E già si pensa a una produzione low-cost e più ecocompatibile di cannabinoidi, che renda più facile anche l’accesso alle terapie.

Trasformare le cellule di lievito di birra e ottenere cannabinoidi a basso costo, di elevata qualità e nel rispetto dell’ambiente. È la scommessa fatta da alcuni biologi americani che sono riusciti a ottenere dalle cellule di lievito i principi attivi presenti nella Cannabis sativa.

Il team dell’Università della California di Berkeley, infatti, ha trasformato quelle cellule in vere e proprie “fabbriche” in grado di produrre i componenti principali della marjuana e altri che non sono presenti nelle piante. Il risultato dello studio, basato sulle tecniche della biologia sintetica, è stato possibile inserendo nel Dna del lievito i geni della Cannabis e di alcuni batteri.

Nella pratica, i ricercatori hanno creato una rete enzimatica nel lievito che trasforma lo zucchero in cannabinoidi, tra cui il tetraidrocannabinolo (Thc) e il cannabidiolo (Cbd), ma anche nuovi cannabinoidi non presenti nella stessa pianta di marijuana. Il lievito sarebbe più ecocompatibile e meno “energivoro” rispetto alla coltivazione della pianta della Cannabis e il procedimento consentirebbe a monte di separare gli ingredienti psicoattivi da quelli non psicoattivi.

La Cannabis sativa L. è coltivata e utilizzata in tutto il mondo per le sue proprietà medicinali da millenni. Alcuni cannabinoidi, i componenti costitutivi della Cannabis e i loro analoghi sono stati ampiamente studiati per le loro potenziali applicazioni mediche e alcune formulazioni di cannabinoidi, si sa, sono state approvate come farmaci da prescrizione in diversi Paesi per il trattamento di una serie di disturbi (crisi epilettiche, soprattutto, ma viene studiato come terapia per altre numerose condizioni, tra cui ansia, morbo di Parkinson e dolore cronico).

Lo studio

Il gruppo di studiosi capitanati da Jay Keasling è riuscito a utilizzare i lieviti – già ampiamente usati per produrre sostanze chimiche a scopo terapeutico come l’insulina o i fattori di coagulazione del sangue – per ottenere cannabinoidi a basso costo inserendo 12 geni nel Dna del lievito di birra, il Saccharomyces cerevisiae. Dei geni introdotti, alcuni provengono da quattro batteri e altri sono quelli grazie ai quali la Cannabis produce i cannabinoidi. Tutti i geni producono enzimi che inducono il lievito a utilizzare lo zucchero per ottenere i cannabinoidi, anziché l’alcol come questo microrganismo fa normalmente durante la fermentazione.

Le cellule del lievito di birra

In buona sostanza, il lievito è spinto a convertire lo zucchero in Cbga (acido cannabigerolico), che poi viene trasformato da specifici enzimi nei derivati Thca e Cbda. Tramite fonti di luce di calore, poi, vengono convertiti in Thc e Cbd, che vengono infine secreti dalle cellule nell’ambiente circostante. Inoltre i ricercatori hanno indotto il lievito a produrre anche altri cannabinoidi, sia naturali che non.

Ma perché il lievito conviene?

Ingegnerizzare le cellule di lievito, secondo gli autori, eliminerà i complicati e costosi processi di estrazione di Thc e Cbd dalle piante e consentirà di produrre cannabinoidi con un sistema più sicuro e più rispettoso dell’ambiente in confronto al modello tradizionale.

Superando i processi di estrazione e purificazione non ci sarebbe nemmeno il rischio di contaminazioni tra il Thc psicoattivo e il Cbd che non induce effetti psicotropi. Gli attuali processi di sintesi o di estrazione, inoltre, non sono solo costosi ma anche inquinanti perché da essi originano sottoprodotti chimici tossici o dannosi per l’ambiente.

“La coltivazione della Cannabis è un’attività a fortissimo impatto ambientale – dice Keasling – perché sia redditizia occorrono pesticidi, fertilizzanti, ingenti quantità d’acqua. Le piantagioni all’aperto contribuiscono all’alterazione degli ecosistemi e all’erosione del terreno, mentre indoor la spesa energetica balza alle stelle per la necessità di luci artificiali e ventilatori”.

Nutrendosi solo di zucchero, insomma, il lievito risulta essere un modo semplice ed economico per produrre cannabinoidi puri che oggi sono costosi da estrarre dalle gemme della pianta di marijuana. Ma quanto costerà modificare in laboratorio il lievito di birra?

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Germana Carillo