„Enzimele codificate de aceste două gene au scăpat biochimiștilor de plante timp de o jumătate de secol”, spune Peter Facchini, profesor în cadrul Departamentului de Științe Biologice, care și-a dedicat cariera studierii proprietăților unice ale macului de opiu. „Descoperind nu doar enzimele, ci și genele, am făcut un mare pas înainte. Este echivalent în a găsi o genă implicată în cancer sau în alte tulburări genetice.”
Constatările cercetătorilor sunt publicate în Nature Chemical Biology.
Codeina este de departe cel mai utilizat opiaceu din lume și unul dintre cele mai des folosite analgezice. Codeina poate fi extrasă direct din plantă, cea mai mare parte a codeinei este sintetizată din morfina mult mai abundentă care se găsește în macul de opiu. Codeina este transformată de o enzimă din ficat în morfină, care este analgezicul activ și un compus natural la om. Canadienii cheltuiesc mai mult de 100 de milioane de dolari în fiecare an pe produse farmaceutice care conțin codeină și se numără printre primii consumatori mondiali de acest medicament pe cap de locuitor. În ciuda acestui fapt, Canada importă toate opiaceele sale din alte țări.
„Cu această descoperire, putem crea potențial plante care să oprească producția la codeină. De asemenea, lucrăm la sinteza codeinei și a altor medicamente opiacee mai eficient și mai economic în instalații controlate de bioprocesare”, spune Facchini. „Descoperirea noastră face acum posibilă utilizarea microorganismelor pentru a produce medicamente opiacee și alte produse farmaceutice importante.” Unul dintre pașii următori pentru echipa de cercetare este utilizarea genei codeinei pentru a produce produse farmaceutice în drojdie sau bacterii.
Jillian Hagel, cercetător post-doctoral în laboratorul lui Facchini, a primit sarcina de a găsi aceste gene cheie ca parte a cercetării sale de doctorat. Ea a reușit folosind tehnici genomice de ultimă generație care au ajutat-o să sorteze până la 23.000 de gene diferite și, în cele din urmă, să găsească o genă numită codeină O-dementhylase (CODM) care produce enzima vegetală care transformă codeina în morfină.
„A fost o zi emoționantă”, spune Hagel despre momentul descoperirii sale. „Am găsit piesele lipsă de care aveam nevoie pentru a înțelege modul în care macul de opiu produce morfină.”
Facchini adaugă: „Evoluția acestor două gene într-o singură specie de plante a avut un impact atât de mare asupra umanității în ultimele câteva mii de ani. Descoperirea noastră permite ca această putere genetică unică să fie exploatată în multe moduri importante.”
.