Genetski modifikovani duvan proizvodi 5 psihodelika istovremeno: Neverovatan eksperiment naučnika

„Magične pečurke“ stvaraju psilocibin. Tropske biljke proizvode sastojke psihoaktivne ajavaske. A žabe krastače luče bufotenin koji menja svest. Sada specijalna biljka duvana proizvodi sve to.

Pomoću genetskih modifikacija istraživači su konstruisali bliskog rođaka kulture tradicionalno poznate po upotrebi u cigaretama da proizvodi širok spektar psihodelika, objavili su u žurnalu Science Advances, piše Science.org.

Preporučujemo

- Ovo je uzbudljiv rad – rekao je Endru Džons, bioinženjer sa Univerziteta u Majamiju, koji nije bio uključen u istraživanje.

Iako Džons smatra da će se za proizvodnju psihodelika na kraju koristiti mikrobi, a ne duvan, on kaže da bi saznanja iz novog rada mogla da usmere proizvodnju psihoaktivnih lekova za tešku depresiju, anksioznost i posttraumatski stres.

Naučnici su proveli poslednjih 60 godina otkrivajući korak po korak kako biljke i drugi organizmi stvaraju halucinogene. Nedavno su razjasnili čitav biohemijski redosled događaja za nekoliko jedinjenja, kao što je psilocibin. Pre dve godine biolog Asaf Aharoni sa Vajzmanovog instituta za nauku i njegove kolege otkrili su kompletan hemijski put koji pejote kaktusi koriste da bi napravili svoj istoimeni halucinogen iz aminokiseline L-tirozin.

Nova studija dodaje još jedno jedinjenje na listu. Aharoni i biohemičarka Pola Berman iz Poljoprivredne istraživačke organizacije „Volkani centar“ istraživali su kako biljke sintetišu N,N-dimetiltriptamin (DMT) iz aminokiseline triptofan. DMT je aktivni sastojak tradicionalnog halucinogenog napitka zvanog ajavaska, koji šamani u Amazoniji prave kuvanjem srodnika kafe zvanog čakruna (Psychotria viridis). Nakon merenja količine DMT-a u različitim biljkama, naučnici su odabrali dve vrste sa visokim nivoima za dalju analizu: P. viridis i Acacia acuminata, drvo iz Australije. Zatim su identifikovali RNK u biljnim tkivima koja proizvode DMT kako bi saznali koji geni su bili aktivni i koji bi mogli da kodiraju uključene enzime.

Tim je identifikovao dva glavna kandidata - PvTDC2 i PvNMT1 - i dodao ove gene biljkama duvana, koje su potom proizvele DMT.

- U poređenju sa drugim putevima gde imate veoma složene hemijske procese, ovo je prilično jednostavna hemija. Znamo kakve reakcije treba očekivati. Tako da to nije bilo iznenađenje - rekla je Bermanova.

Jedan od razloga za uspeh je taj što biljke duvana proizvode triptofan u izobilju, pa nije nedostajalo polaznog materijala. Ovo je inspirisalo Bermanovu i Aharonija da pokušaju da u duvanu proizvedu i druge psihoaktivne supstance na bazi triptofana, poput psilocibina i njegovog prekursora. Takođe su modifikovali biljke da proizvode bufotenin i 5-metoksi-DMT, halucinogene koje žaba iz pustinje Sonora (Incilius alvarius) luči iz žlezda iza očiju.

Koncentracije 5-metoksi-DMT-a bile su veoma niske, pa su se istraživači okrenuli softveru veštačke inteligencije pod nazivom AlphaFold3, koji može da predvidi strukturu proteina na osnovu sekvence aminokiselina. To im je omogućilo da otkriju zašto je ključni enzim bio nedovoljno efikasan. Nakon što je tim rešio problem ciljanom mutacijom, količina 5-metoksi-DMT-a u biljkama duvana povećala se 40 puta.

Tim je čak uspeo da modifikuje biljke duvana tako da proizvode pet različitih psihodelika odjednom.

- To je zanimljiv novitet, ali nema veliku praktičnu vrednost - kaže Džons.

Kada su se proizvodili istovremeno, koncentracije su bile mnogo manje.

- Postoji nekoliko psihonauta tamo negde kojima će ovo biti veoma zabavno – rekao je on.

Autori kažu da preostaje još mnogo posla pre nego što biljke duvana budu mogle da proizvode psihodelike farmaceutskog kvaliteta, uključujući otkrivanje načina za preradu biljaka i ekstrakciju jedinjenja. Džons sumnja da će biti praktičnije proizvoditi DMT ili druga jedinjenja pomoću mikroba u industrijskim rezervoarima.

Glavna poenta istraživanja, kaže Aharoni, jeste da se pokaže izvodljivost biosinteze DMT-a i drugih jedinjenja.

- Industrija može da odluči šta je komercijalno isplativije – dodao je on.

(Telegraf Nauka/Science.org)