Des scientifiques brassent du cannabis à l’aide de levure de bière génétiquement modifiée
Du cannabis fabriqué en laboratoire arrive.
Des scientifiques de l’université de Californie à Berkeley ont annoncé mercredi qu’ils avaient pour la première fois créé des composés de cannabis dans un laboratoire au lieu de les récolter à partir d’une plante, ce qui devrait transformer les industries de la marijuana et des produits pharmaceutiques.
Image d’entête : levure Saccharomyces cerevisiae, utilisée dans cette étude, par microscopie électronique à balayage. (Mogana Das Murtey/ Patchamuthu Ramasamy)
Si la technique peut amener à une production en masse, elle pourrait ouvrir la voie à la fabrication plus rapide et plus efficace de composants thérapeutiques de cannabis, pour une fraction du coût des méthodes traditionnelles.
Utilisant une approche de plus en plus populaire connue sous le nom de biologie synthétique, les chercheurs ont génétiquement modifié de la levure (Saccharomyces cerevisiae) pour produire un composant clé de la marijuana qui est un précurseur de deux des composés les plus connus de la plante : le THC et le CBD. À l’aide de ces précurseurs, elles fabriquaient elles-mêmes les composés, aucune ferme ou champ ne sont nécessaires.
Bien que le THC soit la partie du cannabis qui cause un effet cérébral, le “high”, le CBD a une réputation émergente en tant qu’agent thérapeutique.
Les plantes de marijuana contiennent une foule d’autres composés peu connus dont les scientifiques soupçonnent qu’ils possèdent également des propriétés thérapeutiques. Mais il a été trop difficile de les produire en assez grande quantité pour les étudier. Cela pourrait maintenant changer.
Dans leur étude, les chercheurs de Berkeley ont expliqué comment les deux types de composés de la marijuana, le THC et le moins connu, le THCV, pouvaient être fabriqués dans un laboratoire.
Cela aura probablement d’importantes répercussions pour les start-ups et les compagnies pharmaceutiques qui veulent fabriquer de nouveaux médicaments à base de marijuana pour de nombreux troubles, de l’épilepsie à la douleur et l’arthrite.
Avant de pouvoir fabriquer des composés de cannabis sans champ ni serre, Keasling et son équipe ont dû partir à la recherche des ingrédients nécessaires à son élaboration en laboratoire.
La marijuana fabriquée en laboratoire pourrait présenter de multiples avantages par rapport à celle cultivée traditionnellement, comme un coût et une empreinte environnementale bien moindres. Keasling et son équipe ont passé des années à trouver comment le faire. Ils ont découvert un indice dans des brevets déposés au sujet d’une façon de modifier les gènes de la levure en utilisant l’ADN de la marijuana, ce qui aurait pour effet de produire un précurseur clé du CBD et du THC.
Comme précisé précédemment, le processus de modification de l’ADN d’un organisme de base comme la levure ou la bactérie Escherichia coli pour l’amener à produire un autre produit est appelé biologie synthétique. Elle permet, par exemple, de fabriquer des médicaments, des matériaux de construction biodégradables, des édulcorants moins toxiques pour les aliments…
Keasling et son équipe ont donc pris tous les ingrédients de base identifiés par les précédents chercheurs, les composants de l’ADN de levure et de l’ADN de cannabis, et ils ont essayé de fabriquer ces composés de marijuana en laboratoire. Plusieurs tentatives ont échoué.
Après plusieurs années de travail à explorer des centaines de gènes du cannabis, ils ont pu se concentrer sur leur cible : une enzyme appelée CsPT4. Cela leur a permis de fabriquer les ingrédients dont ils avaient besoin pour fabriquer ensuite des composés comme le CBD et le THC.
La prochaine étape pour Keasling est le passage au niveau supérieur, à de la production en masse. Pour ce faire, il doit prouver dans des expériences plus vastes que sa technique fonctionne et à un coût moindre que la fabrication traditionnelle. Cela pourrait être d’un grand intérêt pour les compagnies pharmaceutiques comme GW Pharmaceuticals, qui est récemment devenue la première compagnie à avoir un médicament à base de marijuana approuvé aux États-Unis. (Appelé Epidiolex, ce médicament est conçu pour traiter les formes rares d’épilepsie en utilisant des concentrations élevées de CBD.) Cela pourrait également intéresser plusieurs entreprises qui, au cours des dernières années, se sont engagées à transformer des composés de marijuana comme le CBD en médicaments approuvés dans certains pays pour des maladies comme la maladie de Crohn et la sclérose en plaques. Ils veulent produire des versions fabriquées en laboratoire de composés bien connus du cannabis. Ils veulent aussi fabriquer une poignée de composés du cannabis sous-étudiés, des ingrédients qui, selon M. Keasling, sont susceptibles d’avoir des propriétés thérapeutiques. Le THCV, par exemple, pourrait avoir un potentiel pour la stimulation de l’appétit.
Keasling pense qu’il peut fabriquer des composés de marijuana pour une fraction du coût de la production traditionnelle de cannabis parce que sa méthode ne nécessiterait pas de matériaux de construction de serre, de grandes quantités de terre ou d’eau, ou de travail manuel.
L’étude publiée dans Nature : Complete biosynthesis of cannabinoids and their unnatural analogues in yeast et présentée sur le site de l’université de Berkeley : Yeast produce low-cost, high-quality cannabinoids.