تعديل وراثي على التبغ يمكّن علماء من إنتاج الكوكايين

تمكن علماء من تعديل قريب لنبات التبغ يدعى "نيكوتيانا بينثاميانا" وراثيا لإنتاج الكوكايين من أوراقه.
وينتج الكوكايين بشكل طبيعي من أوراق نبات الكوكا، وقد شرع العلماء في إعادة إنشاء هذه العملية في "بينثاميانا".

وقام فريق من معهد كونمينغ للنباتات في الصين بتعديل "بينثاميانا" لإنتاج أنزيمين ينتجان الكوكايين عندما تجف أوراقه.

ويمكن أن يؤدي الاختراق إلى طريقة لتصنيع الكوكايين، أو إنتاج مركبات مماثلة كيميائيا للأغراض الطبية. والكوكايين هو ما يعرف بـ "قلويد التروبان"، والذي له تأثيرات نفسية قوية في شكله البلوري.

وأشاروا إلى أن "الكوكايين مخدر شديد الإدمان يعمل كمنشط قصير الأمد للجهاز العصبي المركزي ومخدر موضعي. ويتم استخراجه من أوراق نباتات الكوكا ويتم شمه بشكل عام".

وينتج قلويد الإدمان بشكل طبيعي عن طريق نبات الكوكا، ويمكن استخراجه عن طريق تجفيف أوراقه.

وفي حين أن الكوكايين معروف بأنه عقار غير قانوني، فقد تم استخدامه أيضا في الممارسات الطبية كمخدر موضعي أو لتضييق الأوعية الدموية لوقف النزيف.
ومع ذلك، فإن شركات الأدوية مقيدة في الطرق التي يمكنها من خلالها إنتاج الدواء، حيث ظلت الخطوات الرئيسية في تصنيعه الحيوي لغزا.

وحتى الآن، لم يعرف العلماء كيف يتم تحويل المادة الكيميائية الأولية إلى جزء من جزيء الكوكايين.

وفي ورقتهم المنشورة في مجلة الجمعية الكيميائية الأمريكية، اكتشف العلماء أخيرا ما هو مفقود.

فهناك أنزيمان ضروريان لتفاعل التحويل هذا لتكوين "ميثيلوغونوني".

ومع هذه المعرفة، فقد تحول الباحثون إلى نبات التبغ، الذي تحتوي أوراقه على مادة تسمى أوميثين، ويتم تحويلها أيضا بواسطة الإنزيمين.

وباستخدام التعديل الجيني، تمكن الباحثون من تغيير نبات"بينثاميانا" لإنتاج الإنزيمات نفسها.

ويعني هذا التعديل أن نبات التبغ يمكن أن ينتج ميثيليكونون العمود الفقري للكوكايين في أوراقه.

وأظهرت التجارب أن النبات المعدل يمكن أن ينتج حوالي 400 نانوغرام من الكوكايين لكل مليغرام من الأوراق المجففة وهو أقل بكثير من نبات الكوكا.

وقال الباحث هينغ زيونغ، المعد المشارك للدراسة: "في الوقت الحالي، لا يكفي الإنتاج المتاح من الكوكايين في التبغ لتلبية الطلب على نطاق واسع".