Az "Egy enzim-kapcsolt bioszenzor, amely lehetővé teszi, hogy élesztő glükózból (S)-retikulint állítson elő" nem tipikusan az a cím, ami sokakat lázba hozna. Mégis, a Nature Chemical Biology napokban megjelent cikke miatt főhet most a kábítószer-felügyelteken dolgozók feje, ugyanis a korábbi ismereteinkkel kiegészítve, a cikk által elmondottak alapján, hamarosan (elvileg) akár a sörfőzés egyszerűségével lehet házilag morfint készíteni. Onnan pedig már csak egy lépés az egyik legveszélyesebb morfinszármazék, a heroin.

Az élesztő persze nem termel alapesetben sem morfint, sem a morfin-szintézis köztes termékeit, viszont könnyen tartható akár nagy mennyiségben is és genetikailag is egyszerűen manipulálható. Vagyis elég hamar beleépíthetünk olyan enzimeket, amelyekkel az élesztőtől a természetben idegen anyagokat is előállíthatunk. Ezzel a már-már mérnöki munkára emlékeztető bioszintézis-útvonal gyártással foglalkozik évek óta a szintetikus biológia tudománya és ennek az egyik legnagyobb eredménye, hogy mára már sokkal megbízhatóbban lehet a kombinált malária-terápiák gyógyszerét, a korábban csak a kínai egynyári ürömből kinyert artemizinint is előállítani.

Természetesen, mint minden lényeges technológiának, a szintetikus biológiának is vannak hátulütői, ez esetben nyilván az, hogy azzal az erővel, amivel egy gyógyszer előállítását lehetővé tesszük, toxinokat, vagy akár kábítószereket is létrehozhatunk. Ráadásul a szintetikus biológiát nem csak nagy egyetemek és gyógyszercégek könnyen ellenőrizhető laboratóriumaiban űzik, hanem egyre többen, egyre kevésbé ellenőrzött körülmények között - ugyanis a szintetikus biológia adta lehetőségekre alapozva nőtte ki magát az utóbbi években a "csináld magad - Do It Yourself", azaz DIY biológia mozgalma is. Nem véletlen, hogy az FBI már évek óta fokozott érdeklődéssel követi, hogy ki, mit, hol, hogyan csinál DIY biológia címszó alatt (persze az Egyesült Államokban a 2001-es anthraxos levelek megadták az alaphangot és okot, hogy a hatóságok fokozatosan óvatosak legyenek).

Még egy éve sincs, hogy a szintetikus biológusok legnagyobb éves, elsősorban diákoknak szóló hepaján, az iGEM-en az FBI szakértője Edward You, a szintetikus biológia által felvetett biztonsági kérdések apropóján pont azt hozta fel példaként, hogy mi lesz, ha élesztőben cukorból kábítószerként használható ópiátokat hoznak majd létre. Akkor még mindez fikció volt (legalábbis annak tűnt), de mára már valósággá vált, hiszen az elmúlt pár hónapban több olyan cikk is kijött, amelyeket összetéve látható, hogy a You által feltételezett élesztő létrehozható, és az említett Nature Chemical Biology jelentette ehhez az utolsó láncszemet.

A kutatók természetesen nem azért csinálták mindezt, hogy az FBI számára fejfájást okozzanak, hiszen a leegyszerűsített morfintermelésnek van egy nagyon is legitim célja: az illegális felhasználásuk mellett az ópiátok legális fájdalomcsillapítóként működnek, amelyeknek nagyon nagy (legális) piaca is van. És tegyük hozzá, hogy itt, a komoly máktermesztési hagyományokkal rendelkező Magyarország is komoly szereplő. Ugyan már messze vagyunk a diadalmas hatvanas évektől, amikor Európa morfintermelésnek 60%-a innen származott, azért a magyar termelés, a maga évi 10.5 tonnájával még így is komoly tényező a világban. (Meg persze esztétikai élményt is nyújtanak a virágzó mákgubó földek.) Hogy ezt mennyire veszélyzetetné az élesztőből származó morfin, az most még nem világos - az opiátok előállítását már sokan így is nagyon költséghatékonynak tartják -, de a kereslet-kínálat gazdasági elve feltehetőleg itt is működni fog.

A probléma csak az, hogy ugyanaz a szintetikusan létrehozott élesztő, ami ellenőrzött körülmények között legális gyógyszeralapanyagot teremel (és itt érdemes megjegyezni, hogy ilyen még nem létezik, a bioszintetikus útvonal összes elemét még sosem tették bele egyetlen sejtbe), egy hátsó szándékú személy konyhájában, vagy sufnijában már egy illegális kábítószert állítana elő, és tényleg nem kellene más hozzá, csak egy kis cukor. Vagyis eljöhet az az időszak, amikor néhány nagy kartell mellett rengeteg "kistermelő" is feltűnik az ópiátok illegális piacán, feltehetőleg az előbbiek nem feltétlen örömére. Így nemcsak az olcsó kábítószerek - és velük együtt az összes hozzájuk köthető szociális és egészségügyi probléma -, de a különböző bűnözői csoportok közti villongások is gyakorivá válhatnak.

Nem véletlen, hogy egy ilyen "rémálom" szcenárió elkerülését szem előtt tartva, akárcsak a legfrisebb géntechnológiák, vagy a módosított influenzavírusok esetében, most mindenki a fejét vakarja, hogy meddig érdemes elmenni, a kutatási eredmények mikortól lesznek már inkább veszélyesek, mint informatívak.

Ennek a keretében néhány bioetikus pár fontos ajánlást fogalmazott meg az aktuális Nature lapjain:

• mérnöki szempontok: olyan élesztővonalak használata, amelyek laboron kívül, bűnözők kezébe kerülve nem nagyon életképesek. A genetikai kód megváltoztatásával ilyenek elvileg előállíthatók. Plusz lehetőség, hogy az egyes élesztőkbe valamilyen genetikai "vízjelet" építenek, amivel könnyebben megállapítható, hogy melyik (legális) laborból származik az illegálisan felhasznált vonal.
• gyártói szempontok: mivel az opiátelőállításért fontos enzimek genetikai kódja pontosan ismert, azok a gyártó cégek, amelyek szintetikusan állítanak elő DNS-t, külön figyelnének, hogy a tőlük megrendelt szekvenciák ne legyenek azonosak ezekkel, vagy ha igen, arra fel kell hívják a rendőrség figyelmét. (Hasonló ellenőrzés már ma is folyik patogének esetében, vagyis senki nem tudna csak úgy egy ebola-genomot elállítani titokban.)
• biztonsági szempontok: a morfintermelő élesztőtörzseket csak magas biztonsági fokozatú laborokban lehessen használni, ezzel is minimalizálva a kikerülésük kockázatát.
• szabályozási szempontok: a jelenlegi opiátokat érintő (és elsősorban máktermesztésre koncentráló) törvényeket kiegészíteni, hogy azok az morfintermelő élesztőkre is vonatkozzanak.

Az ellenvetések ellenére aligha kétséges, hogy csak 1-2 év kérdése, hogy a cukorból morfint előállító élesztősejt megszülessen. És hogy ne kerüljön rossz kezekbe, az sokban a kutatókon is múlik majd. Tavalyi novemberi előadásán Edward You, az akkor még csak hipotetikusnak szánt példával, annak az időszerűségéről elmélkedett, hogy a kutatók a "ne árts" attitűdtől tovább lépjenek a "nem az én felügyeletem alatt" megközelítéshez. Bő fél évvel később ez még aktuálisabbnak hangzik.

(via Nature News, New Yorker, PBS NewsHour)

[A poszt eredetileg a ScienceMeetup blogjában jelent meg.]

DeLoache WC, Russ ZN, Narcross L, Gonzales AM, Martin VJ, Dueber JE (2015) An enzyme-coupled biosensor enables (S)-reticuline production in yeast from glucose. Nat Chem Biol doi: 10.1038/nchembio.1816.
Oye KA, Lawson JC, Bubela T (2015) Drugs: Regulate 'home-brew' opiates. Nature 521:281-3.