Kokaina z... tytoniu. Chińscy naukowcy chwalą się odkryciem

Kokainę wytwarza się z liści krasnodrzewu pospolitego, rosnącej w Andach rośliny często nazywanek koką. Chińskim biotechnologom, jak podaje PAP, udało się jednak „zmusić” do wytwarzania kokainy inną roślinę – pochodzącą z Australii bliską krewną tytoniu nazywaną Nicotiana benthamiana.

Kokaina w postaci krystalicznej ma silne działanie psychoaktywne – jest stymulantem, który krótkotrwale pobudza ośrodkowy układ nerwowy i ma miejscowe działanie znieczulające. Jest substancją silnie uzależniającą, uznawaną za narkotyk. Ma jednak pewien potencjał medyczny, jako środek miejscowo znieczulający lub zwężający naczynia krwionośne w celu powstrzymania krwawienia.

Z wykorzystywaniem jej w medycynie jest jednak pewien problem. Jak dotąd nie udało się wyprodukować syntetycznej kokainy, ponieważ kluczowe etapy jej biosyntezy pozostawały tajemnicą. Do tej pory naukowcy nie wiedzieli, w jaki sposób prekursor chemiczny MPOA jest przekształcany we fragment cząsteczki kokainy, metyloekgoninę. Zagadkę tę rozwikłali właśnie chińscy naukowcy. Swój eksperyment opisali w artykule opublikowanym w „Journal of the American Chemical Society”.

Ich odkrycie dotyczy dwóch niezbędnych do tej reakcji enzymów – EnCYP81AN15 i EnMT4. Dysponując tą wiedzą, naukowcy wykorzystali spokrewnioną z tytoniem roślinę, której liście zawierają ornitynę – substancję podobną pod wzgledem chemicznym do MPOA, która również może być przetwarzana przez te dwa enzymy.

Dzięki dodaniu odpowiednich genów naukowcom udało się sprawić, że Nicotiana benthamiana zaczęła wytwarzać te dwa kluczowe dla powstawania kokainy enzymy, a dzięki temu także metyloekgoninę – główny składnik kokainy.

Eksperymenty wykazały, że zmodyfikowana roślina może wytworzyć około 400 nanogramów kokainy na miligram suszonych liści. To znacznie mniej niż wytwarza koka. Jednak naukowcy mają nadzieję, że ich badania doprowadzą do modyfikacji innych organizmów, np. bakterii, które mogłyby wytwarzać kokainę na większą skalę. I są przekonani, że w przyszłości efekty ich pracy będzie można wykorzystywać w medycynie.

– Możliwe jest skonstruowanie różnych analogów kokainy na potrzeby farmakologii. Nie wiemy jednak, czy uda nam się uzyskać stymulanty, które mają obniżone właściwości psychoaktywne – stwierdził Sheng-Xiong Huang, jeden z autorów badania.

#kokaina #tytoń #chińscy naukowcy #journal of the american chemical society