大麻生物技术的未来：基因编辑、组培与质量控制

说明：本文写于 2023 年 12 月，描述的是当时的情况；此后市场和法规都有变化，文中引用的数字和预测请看作那个时间点的数据。在美洲，聚焦医用大麻的生物技术研究正逐渐成形：借助近年的法规进展，研究者希望开发出有科学证据支持的药物，并用基因编辑、组织培养和精密检测，培育出更稳定、更可控的品种。

问题在于，生物技术和大麻如何配合，培育出种植者想要的、兼具各种优点和品质的大麻品种。下面就来谈谈这两个领域如何相互促进。

什么是生物技术？

生物技术是一系列技术的总称，它利用活细胞、组织培养物或来自生物体的分子（比如酶），来获得或改造产品、改良动植物，或开发有特定用途的微生物。

这些技术和生物体及生物过程紧密相关，比如特定产品的发酵、酶的技术应用，以及重组蛋白的生产。生物技术建立在分子生物学、遗传学等基础生物学知识之上，为农业、渔业、林业和食品工业的可持续发展提供工具。

如果能和食品、农产品及服务的其他生产技术合理结合，生物技术就会成为满足人口增长需求的重要工具。

生物技术如何影响大麻的品质和效力？

米西奥内斯省的案例

阿根廷东北部的米西奥内斯省（Misiones），凭借一系列确保产品高度可追溯的成果，成为医用大麻油生产的领先者。

这个省以拥有先进的基础设施和设备著称，在推进种植的同时持续开展研究。据写作时的资料，当地的生物工厂（Biofábrica）在户外种植了 10 多公顷，在受控的室内环境中也有相近的规模。2022 年 12 月，首批用于治疗特定疾病的大麻油样品开始交付。

他们如何用技术控制大麻油的质量？

米西奥内斯省政府、生物工厂和 MisioPharma 公司的合作稳步推进，目标是让该省在大麻油生产上处于领先地位。最近，他们引进了一项在当地前所未有的阿根廷生物技术，用来控制医用产品的质量：一台色谱仪，确保大麻油的生产符合最高的质量标准和管控要求。

MisioPharma 青年专业团队成员、化学工程师 Samira Almirón 解释说：“这是最先进的技术，可以通过高效液相色谱法，识别从原料到最终产品（大麻油）中的各种成分，还能测出中间产品和成品的浓度。”

Cálice Biotech：用基因技术改良大麻品种

在阿根廷的产业里，一个突出的项目来自两位毕业于国立圣马丁大学（UNSAM）的生物技术专家 Ramiro Olivera 和 Esteban Hernando，以及专注初创企业财务和组织战略的经济学家 Alejandro Germe。

Olivera 在 2017 年就构想了这个项目，当时阿根廷对大麻种植的法律框架还很严格。2019 年，Hernando 以技术开发顾问身份加入。2021 年 5 月，Cálice Biotech 成立；2022 年 2 月，它获得阿根廷卫生部的许可，在 UNSAM 科学与技术学院（ECyT）的设施内运营。

Cálice 把自己定位为专注大麻遗传改良的植物生物技术平台，商业模式是为阿根廷和全球的企业及种子公司提供解决方案。

在医疗领域，他们希望培育有医疗用途的新品种，用于常规药物效果不佳的治疗。他们也在探索工业和园艺方面的应用。据写作时的报道，几位合伙人已获得本地投资者的资金，并正在和一位外国投资者洽谈。

阿根廷的大麻遗传研究进展如何？

当时全球大麻市场正快速增长：按那时的预测，到 2024 年市场规模将达到 427 亿美元。在阿根廷，经济部生产秘书处估计，到 2025 年该行业的年销售额可能达到 5 亿美元，创造 1 万个就业岗位。

在一些国家，工业大麻按很低的 THC 含量上限来界定，这限制了工业用途的种植。Cálice 称，他们已在实验室规模上通过基因工程敲除了植物中产生 THC 的基因，跻身全球最早做到这一点的团队之列。

培育新的大麻品种还需要生物信息学、表型组学和组织培养。表型组学通过测量多种参数来研究作物的表现；组织培养则借助微繁殖技术，是应用基因编辑的基础，也是一种生产和净化植株的手段。

微繁殖是一种先进的克隆技术：借助生长调节剂和特殊培养基，用很小的植物组织片段培育出新的植株。

转基因与 CRISPR：有什么区别？

在本文写作时，据称市场上只有一个这类大麻品种，它是转基因的，由美国开发。转基因是指把外源基因导入植物的基因组，让它获得原本没有的特性。

由于这种干预会产生一种自然界中不可能出现的新生物，上市前的监管试验非常严格，需要 15 到 20 年，投资超过 5000 万美元。

转基因是比 CRISPR 这种精准“分子剪刀”更早的技术。CRISPR 不会在基因编辑生物的基因组中留下外源痕迹，因此能缩短开发时间、降低监管成本。

不过，要敲除某个特定基因，光有 CRISPR 技术还不够，还得知道要编辑的是哪一个基因。就大麻而言，大约有 4 万种可能。正是在这一点上，Cálice 等公司的多学科方法显得格外重要。