تم تعديل نبات التبغ لإنتاج خمسة أدوية مخدرة

قام العلماء بتصميم نباتات التبغ لإنتاج خمسة مركبات مخدرة قوية توجد عادة في النباتات والفطريات والحيوانات الأخرى في محصول واحد. ويجادلون بأن استخدام النباتات لتصنيع الأدوية سيكون أبسط وأكثر استدامة من العمليات الحالية، مما يجعل البحث في الاستخدامات العلاجية وإنتاج الأدوية المستقبلية أسهل.

قام أساف أهاروني من معهد وايزمان للعلوم في إسرائيل وزملاؤه بتعديل ذلك نيكوتيانا بنثاميانا النباتات باستخدام تقنية تسمى الترشيح الزراعي، والتي تنطوي على استخدام البكتيريا لإدخال الجينات من الكائنات الحية الأخرى إلى النبات. يقوم النبات المعدل بعد ذلك بتصنيع البروتينات المشفرة بواسطة تلك الجينات، لكن الحمض النووي لا يتم دمجه في جينوم النبات، وبالتالي فإن التأثير قصير الأجل.

ومع إضافة تسعة جينات، تمكنت النباتات من إنتاج السيلوسين والسيلوسيبين، الموجود عادة في الفطر؛ DMT من النباتات المختلفة. والبوفوتينين و5-ميثوكسي-DMT، وهي مركبات يفرزها ضفدع نهر كولورادو (إنسيليوس ألفاريوس).

يقول أهاروني إنه يمكن بسهولة تغيير النباتات بشكل دائم من خلال التغييرات التي تصبح قابلة للتوريث، لكن القيام بذلك قد يكون مشكلة، نظرًا لأن المركبات المنتجة تُستخدم عادة كأدوية ترفيهية. ويقول: “سيكون الأمر صعبًا بعض الشيء إذا ورثناه، ثم سيطلب الناس البذور”. “يمكننا أن نفعل ذلك أيضًا مع الطماطم والبطاطس والذرة.”

يقول أهاروني إن الاستخدامات الطبية للمركبات المخدرة أصبحت أكثر شيوعًا ومفهومة بشكل أفضل، لكن حصادها من المصادر الطبيعية يعرض السكان للخطر بسبب فقدان الموائل والإفراط في الاستغلال. ويتم تصنيع هذه الأدوية كيميائيا لاستخدامها في الأبحاث، ولكن إنتاجها في نباتات التبغ، التي يمكن زراعتها بسهولة في البيوت الزجاجية، سيكون أسهل بكثير.

من المؤكد أن فكرة زراعة الأدوية من خلال الزراعة الصيدلانية، أو “الزراعة الدوائية”، ليست جديدة. تمت الموافقة على أدوية البروتين النباتية في الولايات المتحدة منذ عام 2012، ومنذ عام 2002، تم تعديل الذرة لإنتاج بروتين دوائي. واستخدم فريق بحثي آخر نباتات التبغ في عام 2022 لتصنيع الكوكايين، واكتشف أنها يمكن أن تنتج حوالي 400 نانوجرام من الكوكايين لكل مليجرام من الأوراق المجففة – أي حوالي 25 من المستوى الموجود في نبات الكوكا.

يقول روبرت فراي، من جامعة نوتنجهام بالمملكة المتحدة، إن نحو 25% من الأدوية الموصوفة طبيًا مشتقة كليًا أو جزئيًا من النباتات، وهناك فرص هائلة لإنشاء “مصانع خضراء” يمكنها زراعة مركبات جديدة في البيوت الزجاجية.

يقول فراي: “إذا كنت تريد أن تفهم شيئًا ما، فيجب أن تكون قادرًا على بناء شيء ما، لذا فإن إظهار إمكانية صنعه في نباتات التبغ أمر مفيد”. “باعتباره إنجازًا تقنيًا، فإن إظهار أنك تفهم المسارات ويمكنك القيام بذلك، أعتقد أن له قيمة.”