De onde vieram os compostos de cannabis como THC, CBD e CBC? Cientistas da Universidade e Pesquisa de Wageningen forneceram a primeira evidência experimental de como a cannabis desenvolveu a capacidade de criar esses canabinóides bem conhecidos. Ao longo do caminho, a equipa também criou enzimas que poderão ser úteis para a produção biotecnológica de canabinóides, especialmente para uso médico.
Seus resultados foram publicados em uma revista científica Jornal de Biotecnologia Vegetal. Para chegar a estas conclusões, os investigadores recuperaram enzimas que já não existem hoje, mas que estavam ativas há milhões de anos nos primeiros antepassados da planta cannabis. As enzimas são necessárias para a produção de canabinóides na cannabis, direcionando as reações químicas que criam estes compostos biologicamente ativos com potencial médico reconhecido.
Como as enzimas da cannabis evoluíram ao longo do tempo
As plantas modernas de cannabis dependem de enzimas altamente especializadas para produzir THC, CBD e CBC. Cada composto é produzido por sua própria enzima especial. Um novo estudo mostra que esta precisão é resultado da evolução e nem sempre foi assim.
As primeiras versões dessas enzimas eram muito mais flexíveis. Uma única enzima ancestral pode criar vários canabinóides simultaneamente. Com o tempo, durante a evolução da cannabis, ocorreu a duplicação de genes, permitindo que estas enzimas se tornassem gradualmente mais especializadas e eficientes na produção de compostos individuais.
Reconstruindo a antiga química da cannabis
Para desvendar essa história, os pesquisadores usaram uma técnica chamada reconstrução de sequência ancestral. Ao analisar o DNA das plantas modernas, eles foram capazes de prever como eram as enzimas antigas há milhões de anos. Essas versões reconstruídas, conhecidas como enzimas ancestrais, foram produzidas em laboratório e testadas diretamente.
As descobertas são a primeira evidência experimental de que a produção de canabinóides, incluindo compostos como o THC, começou num ancestral relativamente recente do cânhamo e tornou-se mais sofisticada à medida que a planta evoluiu. Este processo ajudou a moldar o complexo perfil químico do cânhamo hoje.
Novas ideias com potencial biotecnológico
Além de revelar como a química da cannabis evoluiu, a pesquisa destaca possibilidades práticas. Descobriu-se que as antigas enzimas reconstruídas eram mais fáceis de produzir em microorganismos, como células de levedura, do que as enzimas modernas da cannabis. Isto é importante porque os canabinóides são cada vez mais produzidos utilizando métodos biotecnológicos, em vez de serem cultivados directamente em plantas.
“O que antes parecia evolutivamente ‘inacabado’ revelou-se muito útil”, diz Robin van Welzen, investigador do WUR, que liderou o estudo com a colega Chloe Willard. “Essas enzimas ancestrais são mais robustas e flexíveis do que suas descendentes, o que as torna pontos de partida muito atraentes para novas aplicações em biotecnologia e pesquisa farmacêutica”.
Para novas variedades medicinais de cannabis
Uma enzima regenerada destacou-se porque produz muito especificamente CBC, um canabinóide conhecido pelas suas propriedades anti-inflamatórias e analgésicas. “Atualmente, não existe nenhuma planta de cannabis com um teor naturalmente elevado de CBC. Portanto, a introdução desta enzima na planta de cannabis poderia levar a variedades medicinais inovadoras”, explica Van Velzen.
Em conjunto, as descobertas mostram como o estudo do ADN de plantas antigas pode aprofundar a nossa compreensão da evolução, ao mesmo tempo que abre a porta a novas formas de produzir compostos de canábis com valor medicinal.
