“A két gén által kódolt enzimek fél évszázadon át elkerülték a növényi biokémikusokat” – mondja Peter Facchini, a Biológiai Tudományok Tanszék professzora, aki karrierjét az ópiummák egyedülálló tulajdonságainak tanulmányozásának szentelte. “Azzal, hogy nemcsak az enzimeket, hanem a géneket is megtaláltuk, jelentős előrelépést tettünk. Ez egyenértékű a rákban vagy más genetikai rendellenességekben szerepet játszó gén megtalálásával.”
A kutatók eredményeit a Nature Chemical Biology című szaklapban tették közzé.
A kodein messze a legelterjedtebb ópiát a világon, és az egyik leggyakrabban használt fájdalomcsillapító. A kodein közvetlenül a növényből nyerhető ki, a legtöbb kodeint az ópiummákból sokkal nagyobb mennyiségben előforduló morfiumból szintetizálják. A kodein a májban egy enzim segítségével alakul át morfinná, amely az aktív fájdalomcsillapító és az emberben természetesen előforduló vegyület. A kanadaiak évente több mint 100 millió dollárt költenek kodein tartalmú gyógyszeripari termékekre, és egy főre vetítve a világ első számú kábítószer-fogyasztói közé tartoznak. Ennek ellenére Kanada minden ópiátját más országokból importálja.
“Ezzel a felfedezéssel potenciálisan olyan növényeket hozhatunk létre, amelyek leállítják a kodein termelését. Azon is dolgozunk, hogy a kodein és más ópiát drogok szintézisét hatékonyabban és gazdaságosabban végezzük ellenőrzött biofeldolgozó létesítményekben” – mondja Facchini. “A felfedezésünk most lehetővé teszi, hogy mikroorganizmusokat használjunk ópiát drogok és más fontos gyógyszerek előállítására.” A kutatócsoport egyik következő lépése a kodein gén felhasználása gyógyszerek előállítására élesztőben vagy baktériumokban.
Jillian Hagel, Facchini laboratóriumának posztdoktori kutatója, doktori kutatásának részeként kapta a feladatot, hogy megtalálja ezeket a kulcsfontosságú géneket. Sikerrel járt a legmodernebb genomikai technikák segítségével, amelyek segítségével akár 23 000 különböző gén között válogathatott, és végül megtalálta a kodein-O-dementiláz (CODM) nevű gént, amely a növényi enzimet termeli, amely a kodeint morfinná alakítja.
“Izgalmas nap volt” – mondja Hagel a felfedezés pillanatáról. “Megtaláltuk a hiányzó darabokat, amelyek szükségesek voltak ahhoz, hogy megértsük, hogyan állítja elő az ópiummák a morfint.”
Facchini hozzáteszi: “Ennek a két génnek az evolúciója egyetlen növényfajban olyan nagy hatással volt az emberiségre az elmúlt több ezer évben. Felfedezésünk lehetővé teszi, hogy ezt az egyedülálló genetikai erőt számos fontos módon hasznosítani lehessen.”