Tim iz Weizmann Institute of Science genetski je izmenio Nicotiana benthamiana da proizvede pet psihodeličnih triptamina — DMT, psilocin, psilocybin, bufotenin i 5‑MeO‑DMT — u jednoj biljci. Geneski set potiče iz biljaka (Psychotria viridis, Acacia acuminata), pečuraka (Psilocybe cubensis) i žabe (Rhinella marina), uz pomoćne enzime iz pirinča i Arabidopsis thaliana. Iako su biosintetski putevi međusobno konkurisali pa su prinosi varirali, sistem je dovoljno obećavajući za dalju optimizaciju i razvoj nenaturalnih analoga sa potencijalnom terapijskom vrednošću.
Naučnici stvorili biljni „fabriku“ psihodelika — duvan proizvodi pet triptamina odjednom
(Victor de Schwanberg/Science Photo Library/iStock/Getty Images)
Tim sa Weizmann Institute of Science u Izraelu genetski je modifikovao duvan (Nicotiana benthamiana) tako da biljka istovremeno proizvodi pet prirodnih psihodeličnih triptamina: DMT, psilocin, psilocybin, bufotenin i 5‑MeO‑DMT.
Kako su to uradili?
Istraživači su identifikovali i kombinovali ključne gene i enzime iz različitih organizama — dvema biljkama (Psychotria viridis i Acacia acuminata), psihoaktivnim pečurkama (Psilocybe cubensis) i trubažastoj žabi (Rhinella marina) — a uz to su dodali pomoćne enzime iz pirinča i Arabidopsis thaliana. Taj genetski „alat“ su uneli u laboratorijski pogodnu vrstu duvana, Nicotiana benthamiana, zbog brzog rasta i pouzdanih metoda transformacije.
Nakon uvođenja kombinovanog biosintetskog puta, modifikovane biljke su pokazale sposobnost simultane biosinteze svih pet ciljnih indol‑etilamina. Ipak, različiti biosintetski putevi u biljci konkurišu za iste metaboličke supstrate i enzime, pa su neki spojevi prisutni u manjim količinama nego u njihovim izvornim organizmima.
Subscribe to ScienceAlert's free fact-checked newsletter
"Naša strategija uspostavlja heterologan biljni sistem za proizvodnju pet značajnih terapijski vrednih jedinjenja, njihovih derivata i nenaturalnih biljnih analogâ, pružajući polaznu tačku za proizvodnju u biljkama," navode autori iz Weizmann instituta.
Šta je novo i kakav je potencijal?
Osim što su proizveli pet prirodnih psihodelika, istraživači su pomoću inženjeringa enzima stvorili i nenaturalne analoge — molekule koje se ne javljaju prirodno u biljkama, ali bi mogle imati terapeutski potencijal. Rad predstavlja fleksibilnu platformu za simultanu biosintezu i diverzifikaciju indol‑etilamina i otvara mogućnosti za snabdevanje hemikalijama potrebnim za klinička i osnovna istraživanja.
Međutim, autori i sami ističu izazove: proizvodnja varira zbog konkurencije među putevima, potrebna je dalja optimizacija i postoje regulatorna, etička i bezbednosna pitanja koja se moraju rešiti pre šire primene. Takođe, bilo kakva proizvodnja psihoaktivnih supstanci podložna je strogim zakonodavnim okvirima u većini zemalja.
Rad je objavljen u časopisu Science Advances i predstavlja primer kako se katalitičke funkcije iz različitih grana života mogu kombinovati uz metaboličko inženjerstvo za nove bio‑proizvodne pristupe.
Napomena: Ovaj članak iznosi naučne rezultate i potencijale tehnologije, ali ne promoviše upotrebu psihoaktivnih supstanci izvan propisanih istraživačkih i kliničkih okvira.
Pomozite nam da budemo bolji.
