Vědci dokázali upravit tabák tak, aby produkoval látky s potenciálem léčit deprese nebo úzkosti
Vygenerováno v Nano Banana Pro
Tabák mění roli. Místo nikotinu vyrábí látky pro léčbu deprese
Rostlina spojovaná s nemocemi se mění v laboratorní nástroj. Vědci dokázali upravit tabák tak, aby produkoval látky s potenciálem léčit deprese nebo úzkosti.
bac
Tabák má špatnou pověst. Po dekádách, kdy byl symbolem zdravotních rizik, teď dostává nečekanou roli.
Tým z Weizmann Institute of Science dokázal geneticky upravit rostlinu tak, aby produkovala několik psychoaktivních látek najednou. Výsledky publikoval v časopise Science Advances a ukazují, že výroba těchto látek by mohla být do budoucna výrazně jednodušší.
Rostlina jako chemická továrna
Nejde o klasický tabák, ale o laboratorní druh Nicotiana benthamiana. Ten se v biotechnologii používá dlouhodobě, protože roste rychle, produkuje velké množství biomasy a hlavně velmi ochotně přijímá genetické úpravy.
Vědci do něj vložili geny z různých organismů — od hub přes rostliny až po živočichy. Výsledkem je systém, který funguje jako biologický reaktor: jednotlivé buňky rostliny spouštějí složité chemické reakce a vytvářejí látky, které by jinak vznikaly jen obtížně.
Nejde přitom o jednu molekulu, ale o několik různých sloučenin najednou.
Pět látek, jedna rostlina
Výzkumníkům se podařilo aktivovat produkci pěti tzv. tryptaminů. Patří mezi ně psilocybin, psilocin nebo DMT — látky, které se dnes intenzivně zkoumají v psychiatrii, například u pacientů s těžkou depresí nebo posttraumatickou stresovou poruchou.
Všechny tyto sloučeniny vycházejí z jedné základní aminokyseliny, tryptofanu. V běžných podmínkách ale jejich vznik vyžaduje složité a oddělené procesy. V upraveném tabáku se podařilo tyto biosyntetické dráhy „sloučit“ a provozovat paralelně v jediné rostlině.
Právě to je hlavní průlom.
Proč je to důležité?
Výroba psychedelik je dnes technologicky i ekonomicky náročná. Chemická syntéza vyžaduje složité procesy a vysoké náklady. Alternativní výroba pomocí kvasinek nebo bakterií sice existuje, ale často naráží na nízkou efektivitu.
To je problém, pokud by měly tyto látky sloužit k léčbě milionů pacientů.
Rostliny nabízejí jiný model. Fungují jako přirozené chemické továrny — využívají sluneční energii, vodu a živiny k výrobě složitých molekul. Tabák v tomto případě jen dostal „nový program“.
Místo měsíců dny
Klíčovou roli hraje metoda zvaná agroinfiltrace. Jde o postup, při kterém vědci využívají půdní bakterii Agrobacterium tumefaciens jako „kurýra“ — ta přenese upravenou genetickou informaci přímo do buněk listu.
Na rozdíl od klasických genetických úprav, které mohou trvat týdny až měsíce, je celý proces otázkou několika dní. Rostlina pak začne nové látky produkovat téměř okamžitě.
Co se tím mění?
Nejde jen o kopírování přírodních procesů.
Tento přístup otevírá možnost vytvářet i nové molekuly, které v přírodě neexistují. Úpravou enzymů lze měnit vlastnosti látek — například zkrátit dobu jejich účinku nebo snížit vedlejší efekty.
To je důležité zejména u psilocybinu, kde terapeutická sezení mohou trvat i několik hodin a jsou logisticky náročná.
Paradox, který dává smysl
Tabák je historicky jednou z nejškodlivějších plodin z pohledu veřejného zdraví. Přesto se nyní stává nástrojem vývoje léčiv.
Nejde o paradox náhodný, ale technologický. Biotechnologie umožňuje „přeprogramovat“ organismy a využít jejich biologické mechanismy jiným způsobem.
Rostlina, která byla spojována s nemocemi, tak může pomáhat při jejich léčbě.
