研究迷幻药在几十年里一直是禁忌，但近年来，诸如psilocybin（“神奇蘑菇”中的活性成分）之类的药物在治疗从抑郁症到尼古丁成瘾等疾病的临床试验中显示出前景。然而，种植蘑菇可能需要数月时间，对于药物生产来说并不实际，而且化学合成psilocybin是一个成本高昂且密集的过程。现在，科学家们已成功改造大肠杆菌细菌以生产这种令人精神迷乱的药物。
经过改造的微生物每升培养基产生高达 1.16 克 psilocybin，这是迄今为止任何工程生物体的最高产量，比下一个最佳尝试高出 10 倍。扩大规模后，这种新方法可以生产 psilocybin，用于潜在的治疗用途。
“首要优势是它比其他方法更便宜，或者至少在成本上具有竞争力，”主要研究作者、俄亥俄州迈阿密大学化学工程专业的本科生 Alexandra Adams 说。此外，“与其他生物体相比，大肠杆菌更容易操作，”她说。
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Adams 和她的同事改造了大肠杆菌，使其整合了来自古巴裸盖菇蘑菇的三个基因，使细菌能够从廉价且容易获得的先导分子 4-羟基吲哚合成 psilocybin，然后他们优化了该工艺以更大规模地生产该药物。他们在去年 12 月的Metabolic Engineering（《代谢工程》）杂志上报告了他们的研究结果。
德国弗里德里希·席勒大学的药物微生物学家 Dirk Hoffmeister 领导了一个 ранее 使用工程真菌生产 psilocybin 的团队，他称这项研究为“一种有趣的替代方案和原理验证”，表明了“合成生物学的力量和可能性”。然而，Hoffmeister 说，工程细菌可能产生有毒或过敏性的微生物物质，需要通过纯化去除，他没有参与这项新研究。Adams 表示，制造商可以通过使用工业技术来避免这种风险，这些技术已被证明可用于细菌生产的药物，如抗生素或胰岛素。
普渡大学的药物化学家 David Nichols 也没有参与这项工作，他说这项技术的产量令人印象深刻。但他指出，该方法需要特定的前体化学物质，而不是从更简单的起始材料中制造 psilocybin。主要研究作者、迈阿密大学的化学和生物工程师 Andrew Jones 旨在最终从葡萄糖合成 psilocybin。他和他的同事正在与几家公司洽谈团队方法的商业使用许可事宜。
Psilocybin 在仅仅一次剂量后即可产生治疗效果。但鉴于有如此多的人患有抑郁症和其他精神健康障碍，此类治疗的潜在市场是巨大的。“如果它被批准用于所有正在测试的用途，”Jones 说，“那将占人口的很大一部分。”