Naukowcom udało się zmodyfikować rośliny tytoniu, aby wytworzyć pięć silnych związków psychodelicznych – psilocynę, psilocybinę, DMT, bufoteninę i 5-metoksy-DMT – które są powszechnie otrzymywane z grzybów, roślin, a nawet wydzielin zwierząt, takich jak ropucha rzeczna Kolorado. Ten przełom oferuje potencjalnie prostszą i bardziej zrównoważoną metodę produkcji tych substancji, przede wszystkim do celów badawczych i przyszłych zastosowań farmaceutycznych.
Nauka kryjąca się za przełomem
Zespół badawczy kierowany przez Asafa Aharoniego z Instytutu Nauki Weizmanna w Izraelu zastosował metodę zwaną agroinfiltracją. Metoda ta wykorzystuje bakterie do tymczasowego wprowadzenia genów innych organizmów do roślin tytoniu (Nicotiana benthamiana ). Następnie rośliny syntetyzują białka w oparciu o wprowadzone geny, ale DNA nie jest trwale zintegrowane z genomem rośliny, co zapobiega niezamierzonemu dziedziczeniu.
Dodanie zaledwie dziewięciu genów umożliwiło roślinom wytworzenie wszystkich pięciu związków psychodelicznych. Obecnie substancje te są albo ekstrahowane ze źródeł naturalnych (co może stanowić obciążenie dla zagrożonych populacji), albo syntetyzowane chemicznie, co jest mniej skuteczne niż ta nowa metoda.
Dlaczego to ma znaczenie: powstanie medycyny psychedelicznej
Rosnące zainteresowanie związkami psychodelicznymi do celów terapeutycznych, w tym w leczeniu depresji opornej na leczenie i zespołu stresu pourazowego (PTSD), napędza popyt na bardziej niezawodne i skalowalne metody produkcji. Obecne metody zbioru stwarzają ryzyko nadmiernej eksploatacji dzikich populacji, co czyni produkcję roślinną atrakcyjną alternatywą.
Fakt, że można to zrobić w przypadku roślin tytoniu, ma znaczenie, ponieważ tytoń można łatwo uprawiać w kontrolowanych środowiskach, takich jak szklarnie, co zmniejsza presję zewnętrzną na dzikie zasoby. Otwiera także drzwi do przyszłości rolnictwa farmaceutycznego („rolnictwo”), w którym rośliny są genetycznie modyfikowane w celu produkcji leków.
Szeroki obraz: rolnictwo i zielone fabryki
Koncepcja wykorzystania roślin jako „zielonych fabryk” do produkcji leków nie jest nowa. Leki na bazie roślinnych białek są dopuszczone w USA od 2012 roku, a badania w tym obszarze sięgają 2002 roku, kiedy kukurydza została zmodyfikowana w celu produkcji białka farmaceutycznego. Niedawno, w 2022 r., do syntezy kokainy wykorzystano rośliny tytoniu, co wykazało ich potencjał do wytwarzania nawet nielegalnych związków.
Rupert Frey z Uniwersytetu w Nottingham zauważa, że około 25% leków na receptę jest już na bazie roślin i istnieją ogromne możliwości rozszerzenia tej praktyki. Zdolność do wytwarzania złożonych cząsteczek w roślinach świadczy o zrozumieniu szlaków biochemicznych, które jest potrzebne do dalszych badań.
„Jeśli chcesz coś zrozumieć, musisz umieć to zbudować, dlatego pomocne jest pokazanie, że możesz to zrobić w fabrykach tytoniu” – mówi Frey.
Naukowcy zdają sobie sprawę z etycznych konsekwencji genetycznie modyfikowanych roślin w celu produkcji narkotyków rekreacyjnych i podjęli środki ostrożności, aby zapobiec dziedziczeniu zmodyfikowanych cech. Mimo to potencjał tej technologii rodzi pytania o dostęp, regulacje i przyszłość produkcji psychedelików.
Rozwój ten stanowi znaczący krok w kierunku bardziej wydajnej i zrównoważonej produkcji leków, ale podkreśla także potrzebę dokładnego rozważenia jego szerszych konsekwencji.
