Il lievito di birra potrebbe presto essere ‘arruolato’ per una nuova missione: non più solo ingrediente cruciale per pane e pizza soffici al punto giusto, ma in laboratorio anche fabbrica low cost di cannabinoidi di alta qualità. Lo ha dimostrato un team di biologi sintetici della statunitense University of California Berkeley: gli scienziati hanno alterato il metabolismo del lievito per produrre i principali ingredienti della marijuana – Thc e Cbd – così come nuovi cannabinoidi non presenti nella pianta stessa, la Cannabis sativa.
I risultati ottenuti vengono ora riportati online prima della pubblicazione sulla rivista Nature. Nutrendosi solo di zucchero, per gli autori della scoperta il lievito è un modo “semplice ed economico” di produrre cannabinoidi puri oggi costosi da estrarre dalle gemme della pianta. Ed è anche una produzione ‘green’, evidenzia Jay Keasling, docente della Uc Berkeley e scienziato di facoltà nel Lawrence Berkeley National Laboratory, che promuove il lievito come tecnica “più rispettosa dell’ambiente per ottenere cannabinoidi”.
La cannabis e i suoi estratti sono ad oggi legali in 10 Stati Usa e nel Distretto di Columbia, ricordano gli esperti, e farmaci contenenti Thc sono stati approvati dalla Food and Drug Administration per ridurre la nausea dopo la chemio e migliorare l’appetito nei pazienti con Aids. Il Cbd è usato sempre più nei cosmetici ed è stato approvato come trattamento per le crisi epilettiche nell’infanzia. Viene inoltre studiato come terapia per diverse condizioni, tra cui ansia, Parkinson e dolore cronico.
Ma la ricerca medica su più di 100 altre sostanze chimiche nella marijuana è stata difficile, perché presenti in piccole quantità e difficili da estrarre dalla pianta. Fonti poco costose e più pure – come il lievito – potrebbero facilitare questi studi, ragionano gli scienziati. Ci sarebbe poi un altro scenario, aggiunge Keasling:
“La possibilità di nuove terapie basate su nuovi cannabinoidi: quelli rari nella pianta, o quelli non naturali, impossibili da ottenere dalla pianta”. I cannabinoidi si uniscono alla schiera di molti altri composti chimici e farmaci già ora prodotti nel lievito, compresi di recente morfina e oppiacei, non ancora sul mercato. Keasling, pioniere della biologia sintetica, ha a lungo cercato di sfruttare lieviti e batteri come ‘fabbriche verdi’, eliminando costosi processi sintetici o estrattivi comuni nell’industria chimica e i sottoprodotti spesso tossici o dannosi per l’ambiente.
La coltivazione della cannabis, sottolineano gli esperti, è un primo esempio di “industria ad alta intensità energetica e dannosa per l’ambiente”. Uno studio stima per esempio che in California questa industria rappresenti il 3% dell’utilizzo di elettricità dello Stato. Le coltivazioni indoor hanno causato blackout in alcune città e il consumo di energia può aggiungere più di 1.000 dollari al prezzo di una libbra di erba. Da qui l’interesse di Keasling nel trovare una modalità produttiva più verde per le sostanze chimiche attive nella marijuana.
“È stata – ammette – una sfida scientifica interessante” per il team, dopo essere riusciti a produrre nel lievito un antimalarico, l’artemisinina; a trasformare i rifiuti vegetali in biocarburanti e a mettere a segno varie altre missioni. Trasformare il lievito in fabbriche chimiche comporta la cooptazione del suo metabolismo in modo che, invece di trasformare lo zucchero in alcol, lo converta in altre sostanze che vengono poi modificate dagli enzimi aggiunti per produrre un nuovo prodotto, come il Thc, che il lievito secerne nel liquido che lo circonda. I ricercatori hanno finito per inserire più di una dozzina di geni nel lievito, molti dei quali copie di geni usati dalla pianta di marijuana per sintetizzare i cannabinoidi. Dopo aver verificato che un particolare enzima importante per la produzione non funzionava, ne hanno isolato un secondo che ha la stessa funzione. I passaggi sono stati tanti e complessi, ma l’impresa è riuscita.