Cannabis brouwen met bakkersgist

Biologie Met gemanipuleerde bakkersgist is medicinale cannabis te maken. Het proces „lijkt veel op het brouwen van bier”.

Gistcellen met schimmeldraden. De onderzoekers hebben genen uit bacteriën en de cannabisplant in hun bakkersgist gemonteerd.
Gistcellen met schimmeldraden. De onderzoekers hebben genen uit bacteriën en de cannabisplant in hun bakkersgist gemonteerd. Foto iStock

Cannabis brouwen in plaats van bier: het klinkt gek, maar toch hebben Amerikaanse onderzoekers in brouwersgist vijf soorten cannabinoïden weten te bereiden. Die stoffen zitten van nature in de hennepplant (Cannabis sativa ). In Nature van donderdag beschrijven de biologen de biologische synthese. Zij hopen zo bij te dragen aan de grootschalige productie van medicinale cannabis, vooral bedoeld om pijnklachten te verlichten.

Over recreatief of illegaal gebruik schrijven de onderzoekers geen woord in hun Nature-artikel. „Maar in de genetisch gemodificeerde gist kunnen we zogeheten ‘kill switches’ inbouwen, noodstopschakelaars die ervoor zorgen dat de cannabinoïdenproductie in de gist niet zomaar kan worden opgestart door mensen die daartoe niet bevoegd zijn”, antwoordt Jay Keasling per e-mail.

De bekendste en belangrijkste werkzame stof in cannabis is THC, tetrahydrocannabinol. Dat is de stof die voor een roes zorgt. Daarnaast kan cannabidiol (CBD) het effect beïnvloeden. Beide stoffen ontstaan uit zuren, THCA en CBDA, die van nature in de bloemtoppen en de hars van de hennepplant aanwezig zijn. De toppen worden vervolgens gedroogd en verkruimeld tot wiet, de hars wordt geperst tot hasj. De psychoactieve stof ontstaat door verhitting (roken, stomen, koken, bakken) van THCA.

In medicijnen bestaat het actieve bestanddeel vaak niet uit THC of CBD, maar uit die voorloperstoffen THCA of CBDA. Van die twee cannabinoïden én van drie andere medicinale cannabinoïden beschrijven de Amerikanen nu het bereidingsproces.

Aan de basis ligt brouwers- of bakkersgist (Saccharomyces cerevisiae), waar de onderzoekers genen uit bacteriën en de cannabisplant in hebben gemonteerd. De hele syntheseroute van THCA en CBDA vergt een twintigtal genen, die allemaal in de gist zijn gezet, of waarvan de werking is versterkt. Deze veranderde gist laten ze groeien op glucose en geven hem een andere suiker, galactose, die ervoor zorgt dat de cannabisgenen ook daadwerkelijk actief worden. Via diverse tussenstappen wordt de galactose door fermentatie in cannabigerolzuur (CBGA) omgezet, dat weer de basis vormt voor THCA en CBDA.

Vetzuren

Los van hun biologische onderzoek hebben de Amerikanen ook gekeken naar de bereiding van kunstmatige cannabinoïden die lijken op CBGA en THCA: die kunnen óók in gist worden vervaardigd, als in plaats van galactose vetzuren worden gebruikt.

Keasling beschrijft in zijn e-mail dat de cannabisgist in grote reactievaten in een suikerhoudende vloeistof kan worden geproduceerd. „Het lijkt veel op het brouwen van bier, met het verschil dat deze gist grote hoeveelheden cannabinoïden zal afscheiden.” Die zijn wat hem betreft bedoeld voor farmaceutisch onderzoek en gebruik.

In Nederland heeft het ministerie van Volksgezondheid, Welzijn en Sport het Bureau Medicinale Cannabis opgericht, dat de productie en levering van medicinale cannabis aan apotheken regelt. Het gebruik van cannabis is in Nederland toegestaan, maar de teelt van hennepplanten is illegaal. Met het gist zouden recreatieve gebruikers in principe óók zelf THC kunnen bereiden, als ze de kill switches kunnen bedienen.