Ősi enzimek árulják el, hogyan tanult meg a kannabisz kannabinoidokat gyártani

A kannabiszt évezredek óta használja az emberiség, mégis csak most kezdjük igazán megérteni, molekuláris szinten hogyan vált képessé a legismertebb kannabinoidok előállítására. A Wageningen Egyetem kutatóinak friss tanulmánya, amely a Plant Biotechnology Journal hasábjain jelent meg, egy különleges megközelítéssel tár fel új részleteket: a tudósok kihalt enzimeket „élesztettek újra”, hogy rekonstruálják a kannabisz kémiai evolúcióját.

A kutatás középpontjában a kannabinoid oxidociklázek enzimcsalád áll, amely kulcsszerepet játszik a kannabisz anyagcseréjében. Ezek az enzimek alakítják át a kannabigerolsavat (CBGA) olyan vegyületekké, mint a THC, a CBD vagy a CBC. A mai kannabisznövényekben már különálló, erősen specializált enzimek felelősek az egyes kannabinoidokért, a vizsgálat szerint azonban ez nem mindig volt így.

A kutatók az úgynevezett őszi szekvencia-rekonstrukció módszerét alkalmazták: a modern kannabisz genetikai állományát visszafejtve megalkották azokat az enzimeket, amelyek a növény evolúciójának korai szakaszában működhettek. Ezeket az elméleti genetikai tervrajzokat laboratóriumi körülmények között életre keltették, majd működés közben vizsgálták. Az eredmények arra utalnak, hogy a korai kannabisz kevésbé volt specializált, viszont jóval rugalmasabb a kannabinoidok előállításában.

Az újjáélesztett enzimek nem egyetlen vegyületre „szakosodtak”, hanem egyszerre több különböző kannabinoidot is képesek voltak létrehozni. Az evolúció során a génmásolódások és finom módosulások vezettek ahhoz, hogy ezek az általános enzimek idővel elkülönültek, és kialakult a ma ismert, célzott THC- vagy CBD-termelés. A kutatók szerint az ősi enzimek robusztusabb működése kifejezetten ígéretes lehet a jövő biotechnológiai és gyógyszerészeti fejlesztéseiben.

Külön figyelmet kapott a kannabikromén (CBC), amely a modern növényekben csak kis mennyiségben termelődik. Az egyik rekonstruált ősi enzim meglepően hatékonynak bizonyult a CBC előállításában, ami új távlatokat nyithat a medicinális célú nemesítés és termesztés előtt, különösen olyan alkalmazásoknál, ahol ez a ritkább kannabinoid kerül előtérbe.

A tanulmány egy másik fontos megállapítása, hogy a kannabisz eltérő evolúciós úton fejlesztette ki kannabinoid-termelő képességét, mint sok más növény a saját másodlagos vegyületeit. Ez arra utal, hogy a kannabinoid kémia nem véletlen melléktermék, hanem tudatosan „kiválasztott” biológiai eszköz lett a növény túlélési stratégiájában. A kutatás így nemcsak a kannabisz múltját világítja meg, hanem a jövő felhasználási lehetőségeire is új perspektívát ad.