来自英国和新加坡的科学家成功地设计了普通面包酵母来生产痴呆药物的关键成分。通过编辑酵母的基因组，伦敦帝国理工学院和新加坡国立大学 (NUS) 的研究人员能够将友好的真菌转化为生物工厂，以生产一种名为 D-麦角酸 (DLA) 的化合物。

DLA 是一种生物碱，用于治疗痴呆症和帕金森病，以及偏头痛和其他神经系统疾病。据估计，每年生产 10 至 15 吨该化合物，以满足全球对此类药物的需求。

移植基因

目前，DLA 是从麦角的提取物中获得的，麦角是一种寄生真菌，会导致小麦和黑麦等作物生病。然而，由于工业化农业是全球碳排放的最大贡献者之一，用于药用的麦角菌的种植是不可持续的。

在《自然通讯》杂志上发表的一项概念验证研究中，研究人员尝试了另一种生产 DLA 的方法，即使用酵母。

数千年来，酵母一直被用来生产啤酒、葡萄酒和面包中的乙醇和增味化合物。但科学家们也对这些微生物进行了广泛的研究，面包酵母(Saccharomyces cerevisiae)是最早对其基因组进行测序的细胞生物之一，使其成为生产各种化合物的基因工程的理想模型。

该项目是帝国理工学院和新加坡国立大学之间的合作，其中涉及博士。学生在每个机构工作两年来开发这种方法。该团队从麦角菌中分离出产生 DLA 所需的基因，并将它们的许多变体插入面包酵母的基因组中，以获得可以产生 DLA 的酵母细胞。

发酵药物

通过用于制造啤酒和面包的相同发酵过程，这些改良的真菌工厂能够以糖为食来生产 DLA——在 1L 反应器中生产不到 2mg 的化合物。

据研究人员称，虽然该研究中产生的产量很小，但该方法可以扩大到工业水平，使酵母每年能够生产数吨这种化合物。

来自伦敦帝国理工学院传染病系的保罗弗里蒙特教授和该研究的联合首席研究员说：“数千年来，酵母一直是人类文明的重要组成部分，帮助我们制作面包和酿造啤酒。但我们与这种熟悉的微生物的关系正在发展。通过这种令人兴奋的合作，我们已经能够利用真菌细胞充当微型工厂来生产用于药物的原料化合物。

“这是一个例子，说明看似微小和无关紧要的东西如何有可能改变人类生活，提供使我们能够更好地老化并减少工业药物生产对环境的影响的药物。”

新加坡国立大学医学部生物化学系副教授、该研究的联合首席研究员 Yew Wen Shan 说：“使用目前的酵母菌株，每年可以生产多达 5 吨 DLA;并进一步优化， “商业生产水平是可以实现的。这项研究建立在越来越多的工作基础上，这些工作使用酵母等微生物来可持续生产药物和功能性食品成分。”