Substâncias psicodélicas vêm despertando um interesse crescente da comunidade científica por seu potencial no tratamento de depressão resistente, transtorno de estresse pós-traumático (TEPT), ansiedade e dependência química. No entanto, muitas dessas moléculas ainda dependem de fontes naturais de difícil acesso, como plantas de crescimento lento, fungos raros ou até animais ameaçados. Agora, uma equipe do Instituto Weizmann de Ciências, em Israel, deu um passo importante para mudar esse cenário ao criar uma planta capaz de produzir simultaneamente cinco compostos psicodélicos diferentes.
Os resultados, publicados na revista científica Science Advances, mostram que a engenharia genética pode transformar plantas em verdadeiras biofábricas de moléculas terapêuticas, reduzindo a pressão sobre espécies naturais e ampliando as possibilidades de pesquisa farmacêutica.
Cinco compostos reunidos em uma única planta
O estudo foi liderado pela pesquisadora Paula (Shirley) Berman, atualmente vinculada ao Instituto Volcani, em colaboração com o laboratório do professor Asaph Aharoni, do Instituto Weizmann.
Os cientistas reuniram em uma única planta compostos que, na natureza, estão distribuídos por três reinos biológicos distintos.
Do reino vegetal veio o DMT, principal composto psicoativo da ayahuasca, bebida utilizada há séculos por povos indígenas amazônicos em cerimônias espirituais. Dos fungos, os pesquisadores incorporaram a psilocibina e a psilocina, substâncias responsáveis pelos efeitos dos chamados “cogumelos mágicos”. Já do reino animal vieram a bufotenina e o 5-MeO-DMT, compostos encontrados na secreção produzida pelo sapo-do-deserto-de-Sonora.
Apesar das origens diferentes, todas essas moléculas compartilham um ponto em comum: são sintetizadas a partir do triptofano, aminoácido presente em praticamente todos os seres vivos e também utilizado pelo organismo humano para produzir serotonina, neurotransmissor diretamente relacionado ao humor e ao bem-estar.
Como os pesquisadores ensinaram uma planta a produzir DMT
Embora a rota geral de produção do DMT fosse conhecida, os genes responsáveis por cada etapa do processo permaneciam um mistério.
A equipe conseguiu identificar essas sequências genéticas e inseri-las em uma planta modelo chamada Nicotiana benthamiana, parente do tabaco e amplamente utilizada em pesquisas de biotecnologia.
Poucos dias após a modificação genética, a planta começou a sintetizar DMT naturalmente.
Na sequência, os cientistas repetiram o procedimento para os outros quatro compostos psicodélicos. Um deles, o 5-MeO-DMT, apresentou rendimento muito baixo, mas o problema foi resolvido com engenharia de proteínas.
Ao modificar apenas um aminoácido em uma das enzimas envolvidas na reação química, a produção da molécula aumentou cerca de 40 vezes.
Uma biofábrica capaz de criar moléculas inéditas
Depois de comprovar que cada substância podia ser produzida individualmente, os pesquisadores combinaram todas as rotas metabólicas dentro da mesma planta.
O experimento funcionou.
A planta passou a produzir simultaneamente DMT, psilocibina, psilocina, bufotenina e 5-MeO-DMT, algo que jamais ocorre naturalmente.
Os cientistas foram além. Ao incorporar enzimas bacterianas ao sistema, conseguiram criar versões modificadas dessas moléculas contendo átomos de cloro ou bromo em posições específicas.
Esses compostos sintéticos já demonstraram atividade biológica promissora em estudos preliminares, incluindo efeitos semelhantes aos observados em antidepressivos, o que pode abrir caminho para novos medicamentos psiquiátricos.
Uma alternativa mais sustentável para a produção de psicodélicos
Grande parte dessas substâncias ainda depende da coleta de organismos naturais, o que gera preocupações ambientais.
O sapo-do-deserto-de-Sonora, por exemplo, sofre pressão crescente devido à perda de habitat e à exploração causada pela busca por sua secreção rica em 5-MeO-DMT. As plantas utilizadas para preparar a ayahuasca também enfrentam aumento da demanda e redução das áreas naturais onde crescem.
Produzir essas moléculas em plantas cultivadas em laboratório pode reduzir significativamente esse impacto ambiental.
Segundo os pesquisadores, basta cultivar as plantas modificadas geneticamente e, em aproximadamente uma semana, já é possível extrair quantidades mensuráveis dos compostos.
O estudo também pode revelar por que as plantas produzem essas substâncias
Além das aplicações médicas, a pesquisa pode ajudar a responder uma pergunta que permanece sem resposta há décadas: qual é a função desses compostos para as próprias plantas?
Os cientistas acreditam que eles provavelmente desempenham papéis ecológicos ligados à defesa contra predadores, microrganismos ou insetos, e não evoluíram para provocar efeitos psicodélicos em humanos.
Com plantas geneticamente modificadas produzindo essas moléculas em condições controladas, será possível investigar como elas influenciam o crescimento vegetal, a resistência ao estresse e as interações com o ambiente.
O grupo também trabalha em projetos ainda mais ambiciosos, como desenvolver uma única planta capaz de produzir todos os componentes ativos da ayahuasca ou até criar espécies comestíveis que sintetizem psicodélicos terapêuticos em doses controladas.
Mais do que um avanço na produção dessas substâncias, o estudo aponta para uma nova fase da biotecnologia vegetal, em que as plantas deixam de ser apenas fontes naturais de compostos raros e passam a funcionar como plataformas vivas para desenvolver a próxima geração de medicamentos destinados ao tratamento de transtornos mentais.
[ Fonte: Infobae ]
