Die Forschung zum therapeutischen Einsatz von psilocybinhaltigen Mitteln wie Magic Mushrooms und Magic Truffles gewinnt an Popularität. Das Interesse an Psilocybin hat sich daher in den letzten Jahren von Hippie-Gemeinschaften zu renommierten Wissenschaftlern und Institutionen wie Johns Hopkins verlagert. Jetzt hat auch ein dänisches Unternehmen für synthetische Biologie namens Octarine begonnen, mit Psilocybin zu arbeiten, mit interessanten Ergebnissen.

„Das genetische Material, das Psilocybe cubensis zur Herstellung des Psilocybin-Moleküls verwendet, wurde optimiert, um in Bierhefe exprimiert zu werden, und dann in das Hefegenom eingeführt."

Von Psilocybin zu Psilocin

Erfahrene Psychonauten wissen wahrscheinlich bereits viel darüber, was Psilocybin, der Wirkstoff in Magic Mushrooms und Magic Truffles, mit dem menschlichen Körper und Geist machen kann. Dennoch ist Psilocybin selbst nicht wirklich psychoaktiv. Sobald Psilocybin eingenommen wird, wird es im Körper zu Psilocin umgewandelt, das schließlich die Halluzinationen und psychedelischen Effekte verursacht. Alternative Methoden der Psilocybin-Einnahme, die den Verdauungstrakt umgehen, verursachen beispielsweise überhaupt keine Halluzinationen.

Psilocin ist besonders interessant, weil es strukturell dem Serotonin ähnelt, einem wichtigen Neurotransmitter im Gehirn. Außerdem kann es an viele der gleichen Rezeptoren binden. Wenn Psilocin an diese Rezeptoren bindet, verursacht es viele der halluzinogenen Wirkungen des Pilzessens. Im Allgemeinen sprechen wir eigentlich von Psilocin, wenn wir die Wirkungen von Psilocybin besprechen, aber da diese Substanzen fast immer oral eingenommen werden, sind sie der Einfachheit halber „dasselbe".

Bier in Psychedelika verwandeln?!

Die Herstellung von reinem Psilocybin ist nicht völlig neu. Früher sprachen wir über ein Unternehmen, das E.coli-Bakterien in diese kraftvolle psychedelische Substanz umwandelte, aber diese Methode hatte einige Probleme. Ein Enzym, das für die Produktion von Psilocybin-Molekülen essentiell ist, war in diesen Bakterien nicht vorhanden, was den Prozess letztendlich zu teuer für die Großproduktion machte. Dieses Enzym, 4-Hydroxyindol, kostet mehr als 200 Euro pro Gramm.

Aber die dänischen Wissenschaftler bei Octarine haben möglicherweise eine Lösung dafür. Sie verwenden keine Bakterien, sondern Bierhefe (Saccharomyces cerevisiae), um die kraftvolle Substanz herzustellen. „Das genetische Material, das Psilocybe cubensis zur Herstellung des Psilocybin-Moleküls verwendet, wurde optimiert, um in Bierhefe exprimiert zu werden, und dann in das Hefegenom eingeführt", sagte Octarine-Mitgründer und Chief Science Officer Nick Milne gegenüber Technology Networks.

Der Vorteil von Hefe

Im Gegensatz zu E. coli kann Hefe ein Schlüsselenzym über den natürlichen Weg von Psilocybin exprimieren, den Pilze produzieren. Dies bedeutet einfach, dass diese Gruppe dänischer Forscher durch die Verwendung von Hefe die teure Chemikalie eliminiert hat, auf die andere biotechnologische Methoden angewiesen waren. In ihrem Experiment betrug die endgültige Produktionsausbeute der Hefegruppe etwa 627 mg/L Psilocybin und 580 mg/L Psilocin. Obwohl dies weniger ist als das, was E. coli produzierte, ist es auch günstiger.

Organismen manipulieren

Eine Aminosäure namens Tryptophan ist ebenfalls ein wichtiger Teil des Prozesses, daher wurde die Bierhefe auch angepasst, um mehr davon als üblich zu produzieren. „Dies ist eigentlich ein sehr wichtiger Aspekt des Metabolic Engineering", sagt Milne. „Heute ist es normalerweise relativ einfach, einen Organismus so zu manipulieren, dass er ein fremdes Molekül produziert, aber den Organismus dazu zu bringen, genug von dem Molekül zu produzieren, um kommerziell relevant zu sein, ist eine große Herausforderung."

Während die chemische Synthese für die Herstellung einiger Verbindungen nützlich ist, haben andere, wie das Psilocybin-Molekül, eine komplexe Chemie, die für diese Aufgabe nicht geeignet ist. Dies macht es schwierig, das Molekül kosteneffektiv zu synthetisieren. Bierhefe hingegen ist eng mit einigen dieser psilocybinhaltigen Pilze verwandt und hat eine lange Geschichte der kommerziellen Nutzung. Kurz gesagt, die beiden zusammen sind ein vielversprechender Weg, um Psilocybin in großem Maßstab herzustellen.

Wir sind noch nicht am Ziel...

Aber obwohl das alles vielversprechend klingt, sind wir noch nicht am Ziel, sagt Octarine. „Eine Gruppe von Aminosäuren am Psilocybin-Molekül geht im Prozess verloren. Wir verlieren im Wesentlichen die Hälfte unseres Produkts, weil die Phosphatgruppe (Aminosäuregruppe) abfällt", sagte Milne. Mit anderen Worten, es ist noch mehr Metabolic Engineering nötig, um das Problem zu lösen...