常用的抗癌藥物長春鹼（又稱長春花鹼，Vinblastine）來自某些花卉，但不幸的是，每克藥物都需要成噸的植物物質來製造。為了尋找替代來源，科學家們現在已經設計了酵母，以生產長春鹼的前體，這可能有助於使這種重要的藥物更容易獲得和負擔得起。
馬達加斯加長春花（C. roseus）是一種開花植物，數千年來一直被用於傳統醫學，自20世紀50年代以來一直作為化療藥物長春鹼和長春新鹼的來源。長春鹼干擾細胞分裂，用於治療淋巴瘤、乳腺癌、膀胱癌和肺癌等，而長春新鹼由於能夠抑制白細胞的產生，可用於治療白血病。
兩者都被列入世界衛生組織的基本藥物清單，但令人沮喪的是，它們可能會受到短缺的影響。這是因為生產可用數量的藥物需要大量的植物–製造一克長春鹼需要500公斤的干葉，而長春新鹼則需要2000公斤。
在實驗室中製造合成版本似乎是顯而易見的解決方案，但這些分子的複雜性意味着到目前為止科學家們還沒有找到。在這項新的研究中，伯克利實驗室和丹麥技術大學（DTU）的研究人員向微生物尋求幫助，用普通的麵包酵母來生產藥物的前體。
該團隊對酵母的基因組共進行了56次基因編輯，包括添加34個植物基因，同時刪除、抑制和過度表達該微生物的其他本地基因。酵母需要30個步驟來生產兩種分子，即catharanthine和vindoline，它們是長春鹼的前體。該過程的第31步，也是最後一步，是科學家們隨後將這些分子結合起來，製成藥物。
雖然該團隊還沒有具體說明酵母能夠生產多少藥物，但這項概念驗證研究應該表明，隨着進一步的工作，微生物工廠的規模可以擴大，以製造長春鹼和相關的治療分子，這些分子很難從天然來源提取。
該項目共同負責人Jay Keasling說：“我們開發的酵母平台將允許以環境友好和負擔得起的方式生產長春鹼和屬於這個天然產品家族的3000多種其他分子。除了長春鹼之外，這個平台將能夠生產抗成癮和抗瘧疾療法以及許多其他疾病的治療。”
這項研究發表在《自然》雜誌上。