Onderzoek naar het therapeutische gebruik van psilocybine-bevattende middelen zoals paddo’s en magic truffels wordt steeds populairder. De interesse in psilocybine is in de laatste jaren dan ook verschoven van hippie-communities tot prestigieuze wetenschappers en instellingen zoals Johns Hopkins. Nu is ook een Deens bedrijf voor synthetische biologie Octarine met psilocybine aan de slag gegaan.
Lees ook: Nieuw onderzoek toont veelbelovende effecten microdosing aan
Psilocybine of psilocine...
Fervente Dutch-Smarters weten waarschijnlijk al veel van wat psilocybine, de werkzame stof in paddo’s en magic truffles, voor je zou kunnen betekenen. Toch is psilocybine zelf eigenlijk niet psychoactief. Zodra psilocybine wordt ingenomen, wordt het in het lichaam omgezet in psilocine, wat uiteindelijk de hallucinaties veroorzaakt. Alternatieve methoden voor inname van psilocybine die het spijsverteringskanaal vermijden, veroorzaken bijvoorbeeld helemaal geen hallucinaties.
Psilocine is op zijn beurt dan weer bijzonder interessant omdat het qua structuur vergelijkbaar is met serotonine, een belangrijke neurotransmitter in de hersenen. Daarnaast kan het aan veel van dezelfde receptoren binden. Wanneer psilocine zich aan deze receptoren bindt, veroorzaakt het veel van de hallucinogene effecten van het eten van paddenstoelen. Over het algemeen hebben we het bij de effecten van psilocybine dus eigenlijk over psilocine, maar omdat deze stoffen vrijwel altijd oraal worden ingenomen, zijn ze voor het lezersgemak ‘hetzelfde’.
Lees ook: Ook senioren zitten tegenwoordig massaal aan de cannabis!
Voor bier of toch paddo’s?
De productie van pure psilocybine is niet geheel nieuw. Eerder hadden we het hier op Dutch-Smart al over een bedrijf dat E.coli bacteriën omtoverden tot deze krachtige psychedelische stof, maar deze methode had een aantal problemen. Zo was een enzym dat essentieel is voor de productie van psilocybine-moleculen niet aanwezig in deze bacteriën, wat het proces uiteindelijk te duur maakte om het op grote schaal te produceren. Dit enzym, 4-hydroxyindol, kost ruim 200 euro per gram.
Maar daar hebben de Deense wetenschappers bij Octarine dus een oplossing voor. Zij maken geen gebruik van bacteriën, maar van biergist (Saccharomyces cerevisiae) om de krachtige stof te maken. “Het genetische materiaal dat Psilocybe cubensis gebruikt om het psilocybine-molecuul te maken, is geoptimaliseerd om tot expressie te worden gebracht in de biergist en vervolgens in het genoom van de gist te worden ingebracht”, vertelde Octarine mede-oprichter en chief science officer Nick Milne aan Technology Networks
In tegenstelling tot E. coli is gist dus in staat om een sleutelenzym tot uiting te brengen via het natuurlijke pad van psilocybine dat paddo's produceert. Dit betekent simpelweg dat deze groep Deense onderzoekers door het gebruik van gist de dure chemische stof waarop andere biotechnologische methoden vertrouwden, overbodig heeft gemaakt. In hun experiment bedroeg de uiteindelijke productieopbrengst van de gistgroep ongeveer 627 mg / l psilocybine en 580 mg / l psilocine. Hoewel dit minder is dan de E. coli produceerde, is het ook goedkoper.
Manipuleren van organismen
Ook een aminozuur genaamd tryptofaan is een belangrijk onderdeel van het proces, dus de biergist wordt bovendien aangepast om er meer van te produceren dan normaal. "Dit is eigenlijk een heel belangrijk aspect van metabole engineering", zegt Milne. "Tegenwoordig is het meestal relatief eenvoudig om een organisme te manipuleren om een vreemd molecuul te produceren, maar het is een belangrijke uitdaging om het organisme genoeg van het molecuul te laten produceren om commercieel relevant te zijn."
Hoewel chemische synthese nuttig is voor het maken van sommige verbindingen, hebben andere, zoals het psilocybine-molecuul, een complexe chemie die niet geschikt is voor de techniek. Dit maakt het moeilijk om het molecuul kosteneffectief te synthetiseren. Biergist is daarentegen nauw verwant aan sommige van deze psilocybine-houdende paddenstoelen én heeft een lange geschiedenis van commercieel gebruik. Kortom: de twee samen zijn een veelbelovende manier op psilocybine op grote schaal te maken.
Lees ook: Dit is waarom hennep een geweldige toevoeging kan zijn aan je dieet
We zijn er nog nét niet...
Toch zijn ze er nog niet, zegt Octarine zelf. “Een groep aminozuren op het psilocybinemolecuul wordt tijdens het proces gesplitst. In wezen verliezen we de helft van ons product omdat de fosfaatgroep (aminozuurgroep) eraf valt", zei Milne. Met andere woorden is er dus nóg meer metabolische engineering nodig om het probleem op te lossen.
