De onde vêm os compostos de cannabis como THC, CBD e CBC? Cientistas da Wageningen University and Research forneceram agora a primeira evidência experimental que mostra como a cannabis desenvolveu a capacidade de produzir estes canabinóides bem conhecidos. Ao longo do caminho, a equipa também desenvolveu enzimas que poderiam ser úteis na produção de canabinóides através da biotecnologia, especialmente para uso médico.
Seus resultados foram publicados em revistas científicas Jornal de Biotecnologia Vegetal. Para chegar a esta conclusão, os investigadores reconstruíram enzimas que já não existem hoje, mas que estavam ativas há milhões de anos nos primeiros antepassados da planta cannabis. As enzimas são essenciais para a produção de canabinóides na cannabis, impulsionando as reações químicas que produzem estes compostos bioativos com reconhecido potencial medicinal.
Como as enzimas da cannabis evoluem ao longo do tempo
As plantas de cannabis atuais dependem de enzimas altamente especializadas para produzir THC, CBD e CBC. Cada composto é produzido por sua própria enzima dedicada. Novas pesquisas mostram que essa precisão é resultado da evolução e nem sempre foi assim.
As primeiras versões dessas enzimas eram muito mais flexíveis. Uma única enzima ancestral pode produzir vários canabinóides ao mesmo tempo. Com o tempo, a duplicação genética ocorreu durante a evolução da canábis, fazendo com que estas enzimas se tornassem gradualmente mais especializadas e eficientes na produção de compostos individuais.
Recriando a antiga química da cannabis
Para descobrir essa história, os pesquisadores usaram um método chamado reconstrução de sequência ancestral. Ao analisar o DNA de plantas modernas, eles foram capazes de prever como eram as enzimas antigas há milhões de anos. Essas versões reconstruídas, conhecidas como enzimas ancestrais, são então produzidas em laboratório e testadas diretamente.
Os resultados fornecem a primeira evidência experimental de que a produção de canabinóides, incluindo compostos semelhantes ao THC, começou num ancestral relativamente recente da cannabis e tornou-se mais refinada à medida que a planta evoluiu. Este processo ajudou a moldar o complexo perfil químico visto hoje na cannabis.
Novos insights com potencial biotecnológico
Além de revelar como a química da canábis evoluiu, a investigação destaca oportunidades 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 canabinoides são cada vez mais produzidos utilizando métodos biotecnológicos, em vez de serem cultivados diretamente nas plantas.
“O que antes se pensava ser evolutivamente ‘inacabado’ revelou-se extremamente útil”, disse Robin van Velzen, investigador do WUR, que liderou o estudo com a colega Chloe Villard. “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”.
Rumo a novas variedades de cannabis medicinal
Uma enzima reconstituída destaca-se porque produz muito especificamente CBC, um canabinóide conhecido pelas suas propriedades anti-inflamatórias e analgésicas. “Atualmente, não existem plantas de cannabis com teor naturalmente elevado de CBC. A introdução desta enzima numa planta de cannabis pode levar a variedades medicinais inovadoras”, explica van Velzen.
Juntos, os resultados mostram como o estudo do DNA de plantas antigas pode aprofundar nossa compreensão da evolução e também abrir a porta para novas maneiras de produzir compostos de cannabis com valor medicinal.
