«Las enzimas codificadas por estos dos genes han sido eludidas por los bioquímicos de plantas durante medio siglo», dice Peter Facchini, profesor del Departamento de Ciencias Biológicas, que ha dedicado su carrera a estudiar las propiedades únicas de la adormidera. «Al encontrar no sólo las enzimas sino también los genes, hemos dado un gran paso adelante. Es equivalente a encontrar un gen implicado en el cáncer o en otros trastornos genéticos».
Los hallazgos de los investigadores se publican en Nature Chemical Biology.
La codeína es, con diferencia, el opiáceo más utilizado en el mundo y uno de los analgésicos más empleados. La codeína puede extraerse directamente de la planta, la mayoría de la codeína se sintetiza a partir de la morfina, mucho más abundante, que se encuentra en la adormidera. La codeína es convertida por una enzima del hígado en morfina, que es el analgésico activo y un compuesto natural en los seres humanos. Los canadienses gastan más de 100 millones de dólares al año en productos farmacéuticos que contienen codeína y se encuentran entre los principales consumidores del mundo de esta droga per cápita. A pesar de ello, Canadá importa todos sus opiáceos de otros países.
«Con este descubrimiento, podemos crear potencialmente plantas que detengan la producción de codeína. También estamos trabajando para sintetizar la codeína y otros opiáceos de forma más eficiente y económica en instalaciones de bioprocesamiento controladas», afirma Facchini. «Nuestro descubrimiento permite ahora utilizar microorganismos para producir fármacos opiáceos y otros productos farmacéuticos importantes». Uno de los próximos pasos del equipo de investigación es utilizar el gen de la codeína para producir productos farmacéuticos en levaduras o bacterias.
Jillian Hagel, científica postdoctoral en el laboratorio de Facchini, recibió la tarea de encontrar estos genes clave como parte de su investigación de doctorado. Lo consiguió utilizando técnicas genómicas de vanguardia que la ayudaron a clasificar hasta 23.000 genes diferentes y, finalmente, a encontrar un gen llamado codeína O-dementhilasa (CODM) que produce la enzima vegetal que convierte la codeína en morfina.
«Fue un día emocionante», dice Hagel sobre su momento de descubrimiento. «Hemos encontrado las piezas que faltaban para entender cómo la adormidera produce morfina»
Facchini añade: «La evolución de estos dos genes en una sola especie vegetal ha tenido un impacto tan grande en la humanidad durante los últimos miles de años. Nuestro descubrimiento permite aprovechar este poder genético único de muchas maneras importantes»
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